一種穿戴式植保圖像採集裝置的製作方法
2023-08-07 16:18:36 1
本發明涉及植保輔助設備技術領域，具體來說是一種穿戴式植保圖像採集裝置。
背景技術：
農作物病害、蟲害頻發一直是影響農業生產的重要問題，做好農作物病害、蟲害的識別和防治是農業增產的重要保障，農業植保問題尤為重要。傳統的農業植保主要依靠植保人員深入田間進行病害、蟲害的圖像採集，其工作量巨大且田間工作環境惡劣，尤其是溼熱的夏天，農作物叢中高熱、潮溼的環境增加了圖像採集的難度。因此，如何研發出一種便於農業植保人員深入作物叢中快速、便捷地採集植保圖像的輔助裝置已經成為急需解決的技術問題。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決現有技術中植保圖像採集不便的缺陷，提供一種穿戴式植保圖像採集裝置來解決上述問題。
為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：
一種穿戴式植保圖像採集裝置，包括伸縮杆、雲臺相機和智能終端，雲臺相機與智能終端進行無線通訊連接，雲臺相機安裝在伸縮杆的前端，智能終端通過活動夾安裝在伸縮杆的後端，
所述伸縮杆的後端還安裝有縱向微動組件，所述的縱向微動組件包括殼體，殼體內安裝有蝸輪和蝸杆，蝸輪與蝸杆相嚙合，蝸杆的上端伸出殼體頂面，搖柄安裝在蝸杆上端且位於殼體上方，殼體前端縱向設有導向口，操動臂插在導向口內，操動臂的後端固定安裝在蝸輪的輸出軸上；
前夾持座的底座安裝在操動臂的前端，後夾持座的底座安裝在殼體的右端面上且與殼體右端面構成轉動配合，後夾持座的夾持端和前夾持座的夾持端均夾在伸縮杆上，背帶組件安裝在殼體的左端面上。
所述的背帶組件包括腰託板，腰託板為圓弧形，腰託板的外表面安裝在殼體的左端面上且腰託板的外表面朝向殼體的左端面，腰託板的上部安裝有上背帶，腰託板的下部安裝有下背帶。
還包括擋塊、滾軸和前軸承，滾軸的右杆插在擋塊中，前軸承的內圈套在滾軸的左杆上，操動臂的前端設有中孔，擋塊安裝在操動臂的前端，前夾持座的底座安裝在滾軸的左杆上，前夾持座的底座與擋塊將滾軸的左杆和軸承限位在中孔內。
還包括光源和溫溼度傳感器，光源和溫溼度傳感器均安裝在伸縮杆的前端。
有益效果
本發明的一種穿戴式植保圖像採集裝置，與現有技術相比農業植保人員可以快速便捷地對農田多點植保的病蟲草害進行圖像採集，提高了植保人員的工作效率，改善了植保人員的工作環境。具有結構簡單、成本低廉、使用便攜的特點。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明去除背帶組件後的結構示意圖；
圖3為本發明中縱向微動組件去除左端面後的結構示意圖；
圖4為圖3的爆炸圖；
其中，1-雲臺相機、2-智能終端、3-伸縮杆、4-活動夾、5-縱向微動組件、6-光源、7-溫溼度傳感器、11-殼體、12-蝸輪、13-蝸杆、14-後夾持座、15-操動臂、16-前夾持座、17-左端面、18-右端面、19-搖柄、20-導向口、21-腰託板、22-上背帶、23-下背帶、24-擋塊、25-滾軸、26-前軸承、27-中孔。
具體實施方式
為使對本發明的結構特徵及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：
如圖1和圖2所示，本發明所述的一種穿戴式植保圖像採集裝置，包括伸縮杆3、雲臺相機1和智能終端2，雲臺相機1與智能終端2進行無線通訊連接。雲臺相機1為現有技術中的全方位雲臺，用於實現圖像信息採集，內帶電池供電，且具有組建WIFI網絡功能，其型號可以選用X3Z00M。智能終端2可以接入雲臺相機1的WIFI熱點，實現雲臺相機1到智能終端2的圖像實時傳輸，智能終端2能夠查看雲臺相機1傳回的實時視頻圖像信息，並可以控制雲臺相機1的360度全方位運動，實現對雲臺相機1進行感興趣病蟲害信息拍照及拍照功能的調節，其中雲臺相機1焦距、曝光等拍照參數的調節也可通過操作智能終端2實現。伸縮杆3為可伸縮的採集杆，由多節輕質高強度碳纖維管組成，硬度強且不易抖動，能夠實現自由摺疊/套接的伸長和收縮便於攜帶遷移。
雲臺相機1安裝在伸縮杆3的前端，用於對農作物的病害、蟲害進行拍攝，使用伸縮杆3可以方便伸入田間，避免植保人員彎腰進行近距離拍攝。智能終端2通過活動夾4安裝在伸縮杆3的後端，智能終端2通過活動夾4在伸縮杆3的後端按需要進行移動。
植保人員在進行病害、蟲害進行拍攝時，可以通過前進後退進行橫向拍攝距離上的調節。但病害、蟲害在進行圖像識別時，對圖像質量要求較高，要求病害、蟲害要位於圖片中間位置且拍攝清晰，攝像頭與病害、蟲害之間的距離要求則更加精確，以保證後期識別算法的準確性。因此，攝像頭在拍攝時縱向上的調節則要求比較精細，以避免拍攝重影的出現。針對植保圖像採集的這一特徵，在伸縮杆3的後端還安裝有縱向微動組件5。
如圖3和圖4所示，縱向微動組件5包括殼體11，殼體11用於安裝蝸輪12和蝸杆13，蝸輪12與蝸杆13相嚙合並按現有技術的方法安排在殼體11內。蝸杆13的上端伸出殼體11頂面，搖柄19安裝在蝸杆13上端且位於殼體11上方，植保人員手搖搖柄19，帶動蝸杆13轉動，從而帶動蝸輪12轉動。殼體11前端縱向設有導向口20，導向口20為長條形，縱向布置在殼體11前端(朝向雲臺相機1的一端)。操動臂15用於帶動伸縮杆3的縱向移動，操動臂15插在導向口20內，操動臂15的後端固定安裝在蝸輪12的輸出軸上，通過蝸輪12的旋轉帶動操動臂15在導向口20的範圍內進行上下位移。
後夾持座14的夾持端和前夾持座16的夾持端均夾在伸縮杆3上，前夾持座16和後夾持座14一樣，用於夾持伸縮杆3，使得伸縮杆3能夠被蝸輪12所控制。前夾持座16的底座安裝在操動臂15的前端,後夾持座14的底座安裝在殼體11的右端面18上且與殼體11右端面18構成轉動配合，後夾持座14的底座按現有技術方式通過軸承、軸承座在殼體11的右端面18上能夠進行轉動。後夾持座14轉動的目的為提供伸縮杆3的縱向運動支點。
由於植保圖像採集的特殊性，在採集過程中伸縮杆3經常受到植物的牽拽，造成伸縮杆3的變形彎曲。由於操動臂15為硬質結構，伸縮杆3的變形彎曲直接導致前夾持座16難以貼服地夾持在伸縮杆3的前端，為了節約使用成本，延長裝置的使用壽命，在此，前夾持座16的底座安裝在操動臂15的前端時，前夾持座16的底座也可以採用與操動臂15的前端轉動配合的安裝方式。如圖4所示，可以利用擋塊24、滾軸25和前軸承26的安裝結構實現前夾持座16的底座在操動臂15前端的轉動。滾軸25的右杆插在擋塊24中，前軸承26的內圈套在滾軸25的左杆上。操動臂15的前端設有中孔27，擋塊24安裝在操動臂15的前端，前夾持座16的底座安裝在滾軸25的左杆上，前夾持座16的底座與擋塊24將滾軸25的左杆和軸承26限位在中孔27內，即前夾持座16的底座基於滾軸25在中孔27上進行轉動。
背帶組件安裝在殼體11的左端面17上，左端面17為殼體11的側部結構，其與蝸輪12不產生接觸，背帶組件用於植保人員使用時穿戴在身上。背帶組件可以僅為簡單的背帶設計，但這樣在操作時，植保人員需要利用一隻手對伸縮杆3進行扶持，只能另一隻手進行轉動搖柄19(進行伸縮杆3上下調節)或使用智能終端3，操作效率低。為了提高操作效率，能夠同時進行轉動搖柄19和使用智能終端3的操作，在此可以使用背帶組件的設計。如圖1所示，背帶組件包括腰託板21，腰託板21為圓弧形，也可以進一步設計成符合人體工程學的造型。腰託板21的外表面安裝在殼體11的左端面17上，並且腰託板21的外表面朝向殼體11的左端面17，即腰託板21的外表面可以通過連接件、支架等安裝在殼體11的左端面17上，但腰託板21的外表面需朝向殼體11的左端面17，在此腰託板21的作用是利用人體的腰部作為支撐點，將縱向微動組件5置於人體的腰側部，再配合上腰託板21上部安裝的上背帶22、腰託板21下部安裝的下背帶23，形成三點呈三角布置的方式進行固定，從而無需託起伸縮杆3。
為了更加方便數據採集和更詳細數據的獲得，還可以包括光源6和溫溼度傳感器7，光源6和溫溼度傳感器7均安裝在伸縮杆3的前端。溫溼度傳感器7，用於對應農田病蟲害採集點的局部環境的小氣候信息採集，所採集局部小氣候信息與病蟲害圖像信息一一對應，並通過傳統方法回傳給智能終端3顯示並存儲，便於後期分析病蟲害發生的原因。
在實際使用時，植保人員深入田間時，將上背帶22斜背在肩上，下背帶23系在腰上一側，腰託板21置於腰上另一側。一隻手用於轉動搖柄19進行伸縮杆3的上升和下降，另一隻手用於操作智能終端2，採集滿足要求的植保圖像。同時，智能終端2不僅可以控制雲臺相機1的運作，還可以結合相關軟體技術，將採集的病蟲害圖片存儲於智能終端2的內置內存卡中，實時傳送至病蟲害識別處理器。病蟲害識別處理器處理後所得的病蟲害識別信息能夠回傳到智能終端2顯示，存儲在內存卡的圖片也能支持植保人員的後期導出、分析、處理和歸檔，大大減輕了現場採集工作量。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的範圍內。本發明要求的保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。