基于线阵CCD的甘蔗茎节扫描识别实验装置

基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置
技术领域
1.本实用新型涉及甘蔗种植技术领域，具体为基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置。


背景技术：

2.甘蔗的种植过程中，需要对甘蔗的种芽进行收集，而自动化预切蔗种的是有效提高种芽进行收集效率的关键环节。蔗种预切时，为减少在之后甘蔗切割的工序中切刀对种芽造成损伤的情况，需要采用甘蔗茎节扫描识别装置通过扫描识别的方式，对甘蔗的茎节进行快速、精准地识别和定位，进而提高种芽进行收集的效率。
3.现有的甘蔗茎节扫描识别装置的技术路线通常是借助于机器视觉，以机器学习或者神经卷积为核心，但是这种技术路线的技术难度大，硬件成本大，而以线阵ccd为核心的识别装置，难度则相对较小。因为线阵ccd单排感光单元的数目可以做得很多，测量范围可以做的较大，并且由于线阵ccd实时传输光电变换信号和自扫描速度快、频率响应高，能够实现动态测量，并能在低照度下工作。
4.基于线阵ccd建立茎节扫描识别装置前，需要对识别装置进行多次测试，以验证可行性，获取足够的实验数据，以便对系统软硬件的进行优化，改善运行速度等等。在进行实验时，需要对蔗种进行扫描，由用户手动推动甘蔗在放置架上移动，然后由扫描端对甘蔗进行扫描，分析出茎节位置，获取到获取实验数据。
5.但是在这种扫描方式中，扫描端经过甘蔗的速度由人工控制，移动速度不容易保持均匀，而且甘蔗一直处于移动状态，扫描端被动获取光影信息，会导致获取到的光影信息不充分，从而降低识别效率，这就会导致实验数据和实际情况不符合，测试效果受到了实验人员的干扰，影响了实验结论。


技术实现要素：

6.一解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本实用新型提供了基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置，配置了传动组件和夹持组件，对甘蔗形成固定，并且使扫描端在甘蔗的投影中穿过，对甘蔗形成扫描识别。
8.二技术方案
9.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置，包括步进电机及其一侧呈u型的放置架，还包括，夹持组件，位于放置架的顶端，将待检测的甘蔗定位在放置架上方的待检测区内；传动组件，被容纳于放置架的内部，并与步进电机的输出端相连；其中，扫描端与传动组件相连，使其能够处于可移动状态，并从待检测区内的甘蔗的投影中穿过，以对甘蔗茎节扫描识别。
10.进一步的，所述传动组件为第一传动件，包括传动丝杆及套设于其外部的丝杆螺母，丝杆螺母与扫描端可拆卸固定，所述扫描端为线阵ccd扫描组件。
11.进一步的，所述传动丝杆由放置架容纳在内部，且与步进电机延伸放置架内的输出端相连接。
12.进一步的，所述传动组件为第二传动件，包括容纳于放置架内部的传动杆，传动杆的一端与步进电机延伸至放置架内部的输出端相连接，扫描端与传动杆之间设置有往复件，以使扫描端能够沿着传动杆长度方向上做往复移动。
13.进一步的，所述往复件包括套设于传动杆外部的外套管，外套管的底端沿着放置架的内底面滑动，外套管的顶端与扫描端可拆卸固定。
14.进一步的，所述往复件还包括开设于传动杆外表面的往复螺旋线以及设置于外套管内部的凸块，凸块沿着往复螺旋线内部滑动。
15.进一步的，所述夹持组件限定为第二夹持件，包括滑动设置于放置架顶端的固定座，所述固定座顶端铰接有两个由扭簧连接在一起的第二夹持片；两个第二夹持片的相向面均凹陷出弧面，合围出夹持区域，将甘蔗容纳在内部。
16.进一步的，所述夹持组件限定为第一夹持件，包括驱动件及与放置架呈固定连接螺纹套，螺纹套两侧均通连接联动件连接有第一夹持片，驱动件通过联动件使两个第一夹持片相向移动，将待检测的甘蔗被合围在两个第一夹持片之间。
17.进一步的，所述驱动件包括螺纹旋合于螺纹套内部的螺纹杆，螺纹套的下方设置有内部可供螺纹杆末端转动的轴承。
18.进一步的，所述联动件包括弯折的夹持臂，夹持臂顶端与螺纹套的一侧铰接，其弯折处通过连接杆与轴承活动连接，其底端与第一夹持片固定连接。
19.三有益效果
20.本实用新型提供了基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置。具备以下有益效果：
21.利用第一夹持件或者第二夹持件，对甘蔗的两端起到夹持的作用，以避免甘蔗的活动，相对于将甘蔗放置在支架上，其稳定性更高，不会出现由于时甘蔗晃动而导致要重新检测情况，确保检测数据的真实性，减少甘蔗平稳性较低而带来的干扰。
22.通过设置第一传动件或者第二传动件，能够使扫描端能够处于移动状态，利用扫描端在甘蔗的下方或一侧对甘蔗茎节进行扫描，而不需要用户来调整甘蔗的位置，更加方便，而且由步进电机提供动力配合第一传动件或者第二传动件，能够使扫描端移动得更准确，扫描得节奏更稳定，而且也能够对甘蔗重复进行多次检测，提高检测数据的完整性，增加其覆盖面，提高数据的真实性，减少干扰因素。
附图说明
23.图1为本实用新型甘蔗茎节扫描识别装置的一种实施方式的正视结构示意图；
24.图2为本实用新型甘蔗茎节扫描识别装置的另一种实施方式的剖视结构示意图；
25.图3为本实用新型图2中的a处结构放大示意图；
26.图4为本实用新型第一夹持件的剖视结构示意图；
27.图5为本实用新型第二夹持件的剖视结构示意图。
28.图中：1、扫描端；2、放置架；3、步进电机；4、第一夹持件；41、螺纹套；42、螺纹杆；43、夹持臂；44、轴承；45、连接杆；46、第一夹持片；5、第一传动件；51、传动丝杆；52、丝杆螺
母；6、第二夹持件；61、固定座；62、第二夹持片；63、扭簧；7、第二传动件；71、传动杆；72、往复螺旋线；73、外套管；74、凸块。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例1
31.请参阅图1-5，本实用新型提供基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置，包括作为动力源的步进电机3，在步进电机3的一侧设置有大致呈u型的放置架2，放置架2的上方设置有检测区，步进电机3的输出端延伸放置架2的内部并通过传动组件与扫描端1相连接，使扫描端1能够处于可移动状态；在放置架2的顶端设置有夹持组件，以对待检测的甘蔗进行固定，以方便可移动状态的扫描端1对甘蔗茎节进行扫描识别，形成扫描识别的结果，需要说明的是，在对甘蔗检测时，也需要光源以方便甘蔗能够形成投影。
32.实施例2
33.请参阅图1，本实用新型提供基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置，本实施例是对实施例1做出的进一步的细化，其中，将所述传动组件限定为第一传动件5，包括传动丝杆51及套设于其外部的丝杆螺母52，丝杆螺母52与扫描端1可拆卸固定，扫描端1为线阵ccd扫描组件；
34.其中，所述传动丝杆51由放置架2容纳在内部，且与步进电机3延伸放置架2内的输出端相连接。
35.使用时，由步进电机3输出动力，驱动传动丝杆51转动，进而由传动丝杆51与丝杆螺母52之间的配合，带动扫描端1沿着放置架2的内部移动，使扫描端1对甘蔗茎节进行的检测和识别，通过采用传动丝杆51与丝杆螺母52，能够使扫描端1移动位置能够被控制的较为精确，方便扫描端1对特定的位置进行检测。
36.实施例3
37.请参阅图2-3，本实用新型提供基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置，本实施例是对实施例1做出的进一步的细化，其中，将所述传动组件限定为第二传动件7，其中，所述第二传动件7包括传动杆71、往复螺旋线72、外套管73、凸块74。
38.具体而言，所述第二传动件7包括容纳于放置架2内部的传动杆71，传动杆71的一端与步进电机3延伸至放置架2内部的输出端相连接，在扫描端1与传动杆71之间设置有往复件，以使扫描端1能够沿着传动杆71长度方向上做往复移动，对甘蔗进行定位和检测。
39.参考图2以及图3，所述往复件包括套设于传动杆71外部的外套管73，外套管73的底端沿着放置架2的内底面滑动，外套管73的顶端与扫描端1可拆卸固定；
40.参考图2以及图3，所述往复件还包括开设于传动杆71外表面的往复螺旋线72以及设置于外套管73内部的凸块74，凸块74沿着往复螺旋线72内部滑动。
41.使用时，在放置架2带动传动杆71转动时，利用往复螺旋线72与凸块74之间的适配，能够使外套管73带动扫描端1沿着放置架2的表面做往复移动，区别于第一传动件5使扫
描端1的移动能被控制得更加精确，第二传动件7则能够使扫描端1能够做往复移动，以对甘蔗进行多次扫描，扫描到更多的数据，从而增加识别结果的正确性。
42.实施例4
43.请参阅图5，本实用新型提供基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置，本实施例是对实施例1做出的进一步的细化，其中，将所述夹持组件限定为第二夹持件6，其中所述第二夹持件6包括固定座61、第二夹持片62、扭簧63；
44.其中，所述第二夹持件6包括滑动设置于放置架2顶端的固定座61，所述固定座61顶端铰接有两个由扭簧63连接在一起的第二夹持片62；两个第二夹持片62的相向面均凹陷出弧面，合围出夹持区域。
45.使用时，在扭簧63的弹力作用下，使两个第二夹持片62的顶端能够相靠近，将待检测的甘蔗夹持在内部，从而对甘蔗形成定位作用，而由于固定座61在放置架2顶端处于可滑动的状态，因此，当甘蔗存着不够直或者存在弯折的情况时，还能够通过滑动固定座61来调整第二夹持片62的位置，确保能够将甘蔗夹持住，避免甘蔗产生晃动。
46.实施例5
47.请参阅图5，本实用新型提供基于线阵ccd的甘蔗茎节扫描识别实验装置，本实施例是对实施例1做出的进一步的细化，其中，将所述夹持组件限定为第一夹持件4，所述第一夹持件4包括螺纹套41、螺纹杆42、夹持臂43、轴承44、连接杆45、第一夹持片46。
48.具体而言，所述第一夹持件4包括驱动件及与放置架2呈固定连接螺纹套41，螺纹套41两侧均通连接联动件连接有第一夹持片46，驱动件通过联动件使两个第一夹持片46相向移动，将待检测的甘蔗被合围在两个第一夹持片46之间，对甘蔗构成固定。
49.其中，所述驱动件包括螺纹旋合于螺纹套41内部的螺纹杆42，螺纹套41的下方设置有内部可供螺纹杆42末端转动的轴承44；
50.其中，联动件包括弯折的夹持臂43，夹持臂43顶端与螺纹套41的一侧铰接，其弯折处通过连接杆45与轴承44活动连接，其底端与第一夹持片46固定连接。
51.使用时，如果要利用第一夹持件4对待检测的甘蔗形成固定，沿着螺纹套41的内部转动螺纹杆42，利用两者之间的螺纹咬合，使螺纹杆42能够推动轴承44在两个夹持臂43之间移动，因此连接杆45能够将两个夹持臂43拉进，使两个靠近的第一夹持片46能够对甘蔗进行夹持定位，而所述第一夹持片46具有粗糙的凹陷面，因此能够将甘蔗夹持住，避免甘蔗处于可活动状态。
52.需要说明的是，虽然图1将第一夹持件4与第一传动件5配合在一起，图2将第二夹持件6和第二传动件7配合，并不意味着第二夹持件6不能与第一传动件5配合，也不意味着第二传动件7不能与第一夹持件4配合。
53.在本方案中，在需要对甘蔗茎节进行扫描识别时，利用第一夹持件4或者第二夹持件6，能够对甘蔗的两端起到夹持的作用，以避免甘蔗的活动，相对于将甘蔗放置在支架上，其稳定性更高，不会出现由于时甘蔗晃动而导致要重新检测情况，确保检测数据的真实性，减少甘蔗平稳性较低而带来的干扰；
54.而通过设置第一传动件5或者第二传动件7，能够使扫描端1能够处于移动状态，利用扫描端1在甘蔗的下方或一侧对甘蔗茎节进行扫描，而不需要用户来调整甘蔗的位置，更加方便，而且由步进电机3提供动力配合第一传动件5或者第二传动件7，能够使扫描端1移
动的更准确，扫描得节奏更稳定，而且也能够对甘蔗重复进行多次检测，提高检测数据的完整性，增加其覆盖面，提高数据的真实性，减少干扰因素。
55.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。