一种水稻营养成分检测装置

技术领域

本发明涉及农业检测技术领域，特别涉及一种水稻营养成分检测装置。

背景技术

随着计算机视觉和数字成像技术的发展，高光谱成像(hyperspectralimaging,HSI)已成为一种很有前途的非破坏性工具，可应用于水稻等农作物的营养检测，无需实验室测量，高效方便。

现有的检测设备在检测时，由于需要避免环境光对检测结果的影响，一般需要放置于暗箱内进行检测，但一般不易将样本放置于暗箱内，而且不易解决杂散光的问题，进一步影响检测结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻营养成分检测装置，通过将放置台展出，并在暗箱内设吸光材料，解决样本难放置于暗箱内和难解决杂散光的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水稻营养成分检测装置，包括上端开口的暗箱，所述暗箱的开口端设有盖体，所述盖体于所述箱体内设有成像组件，所述暗箱的底部前端设有与外界连通的抽出口，所述抽出口设有遮板，所述暗箱的底部设有放置台，所述放置台的前端连接于所述遮板，所述放置台内开设有后端开口的螺孔，所述暗箱内设有第一螺杆，所述第一螺杆的一端插入所述螺孔内，所述第一螺杆和螺孔螺纹配合，所述第一螺杆的另一端贯穿所述暗箱的后侧并连接有第一转动电机，所述暗箱内于放置台的左右两侧均设有照明机构，所述暗箱、盖体、遮板的内表面均设有吸光涂层，所述暗箱的外侧设有控制面板，所述成像组件、第一转动电机和照明机构均电连于所述控制面板。

本发明的进一步设置为：所述盖体的下端开设有从前至后的滑槽，所述成像组件包括第二螺杆、滑块、第二转动电机、高光谱成像仪、伸缩电机、安装座和第四转动电机，所述第二螺杆设于所述滑槽内，所述第二螺杆与盖体转动配合，所述滑块滑动连接于所述滑槽，所述滑块螺纹连接于所述第二螺杆，所述第二转动电机的输出轴连接于所述第二螺杆的一端，所述伸缩电机的上端连接于所述滑块，所述安装座连接于所述伸缩电机的下端，所述安装座的下端开设有前后开口和下端开口的安装槽，所述高光谱成像仪的上端转动连接于所述安装槽内，所述高光谱成像仪可前后转动，所述第四转动电机设于所述安装座上，所述第四转动电机的输出轴连接于所述高光谱成像仪，所述第二转动电机、高光谱成像仪、伸缩电机和第四转动电机均电连于所述控制面板。

本发明的进一步设置为：所述照明机构包括照明灯、角度调节机构、滑杆、安装板、第三螺杆和第三转动电机，所述安装板设于所述放置台的左右两侧，所述第三螺杆和滑杆前后设置，所述第三螺杆和滑杆的一端贯穿所述安装板并连接于所述暗箱，所述第三螺杆与安装板螺纹配合，所述滑杆与安装板滑动配合，所述第三螺杆的另一端贯穿所述暗箱并连接与所述第三转动电机的输出轴，所述角度调节机构设于所述安装板上，所述照明灯连接于所述角度调节机构，所述照明灯、角度调节机构、第三转动电机均电连于所述控制面板。

本发明的进一步设置为：所述安装板上开设有限位槽，所述角度调节机构包括齿条、齿轮、第五转动电机、支撑板和限位块，所述齿条设于所述安装板上，所述齿条沿滑槽的走向设置，所述齿轮啮合于所述齿条，所述第五转动电机的输出轴连接于所述齿轮，所述限位块连接于所述第五转动电机，所述限位块滑动配合于所述限位槽，所述支撑板安装于所述第五转动电机上，所述照明灯安装于所述支撑板，所述第五转动电机电连于所述控制面板。

本发明的进一步设置为：所述齿条和限位槽均呈圆弧形，所述齿条和限位槽的圆心为所述放置台的上端中部。

本发明的进一步设置为：所述吸光涂层为Vantablack涂层。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一、本发明中的放置台可在第一电机和第一螺杆的带动下前后移动，将放置台推出暗箱，便于样本的放置，而在暗箱、盖体、遮板的内表面均设有吸光涂层，减少杂散光的产生，保证检测结果的准确性。

其二、本发明中的成像组件带动高光谱成像仪前后移动和前后转动，方便成像仪以不同的角度进行拍摄。

其三、本发明中照明机构可前后移动和上下移动，方便照明灯从不同的角度来提供光照，保证拍摄效果，而由于调节上下移动的角度调节机构可保证照明灯至放置台的上端中部的间距始终相等，保证照射强度保持稳定。

附图说明

图1是本发明中的整体结构示意图；

图2是本发明中的剖面图；

图3是本发明中角度调节机构处的剖面图；

图4是本发明中的左视图。

图中：1、暗箱；11、抽出口；12、遮板；13、放置台；14、螺孔；15、第一螺杆；16、第一转动电机；2、盖体；21、滑槽；3、成像组件；31、第二螺杆；32、滑块；33、第二转动电机；34、高光谱成像仪；35、伸缩电机；36、安装座；37、第四转动电机；38、安装槽；4、照明机构；41、照明灯；42、角度调节机构；421、齿条；422、齿轮；423、第五转动电机；424、支撑板；425、限位块；43、滑杆；44、安装板；441、限位槽；45、第三螺杆；46、第三转动电机；5、吸光涂层；6、控制面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例，一种水稻营养成分检测装置，如图1至图4所示，包括上端开口的暗箱1，暗箱1的开口端设有盖体2，盖体2于箱体内设有成像组件3，具体来说，盖体2为上下打开的结构，防止转动的结构易导致成像组件3碰撞而损坏。暗箱1的底部前端设有与外界连通的抽出口11，抽出口11设有遮板12，暗箱1的底部设有放置台13，放置台13的前端连接于遮板12，放置台13内开设有后端开口的螺孔14，暗箱1内设有第一螺杆15，第一螺杆15的一端插入螺孔14内，第一螺杆15和螺孔14螺纹配合，第一螺杆15的另一端贯穿暗箱1的后侧并连接有第一转动电机16，具体来说，第一转动电机16带动第一螺杆15转动，将放置台13和遮板12推出暗箱1，便于放置样本。暗箱1内于放置台13的左右两侧均设有照明机构4，暗箱1、盖体2、遮板12的内表面均设有吸光涂层5，在本实施例中，吸光涂层5为Vantablack涂层，Vantablack涂层能吸收99.965％的可见光，但其附着性差，只能喷涂在不被接触的表面，而且本装置密封性好，可避免灰尘对Vantablack涂层的影响，当然，也可以是其他的吸光涂层5，均不影响本发明的保护范围。暗箱1的外侧设有控制面板6，成像组件3、第一转动电机16和照明机构4均电连于控制面板6。控制柜面板控制各个构件协同工作。

盖体2的下端开设有从前至后的滑槽21，成像组件3包括第二螺杆31、滑块32、第二转动电机33、高光谱成像仪34、伸缩电机35、安装座36和第四转动电机37，第二螺杆31设于滑槽21内，第二螺杆31与盖体2转动配合，滑块32滑动连接于滑槽21，滑块32螺纹连接于第二螺杆31，第二转动电机33的输出轴连接于第二螺杆31的一端，伸缩电机35的上端连接于滑块32，安装座36连接于伸缩电机35的下端，安装座36的下端开设有前后开口和下端开口的安装槽38，高光谱成像仪34的上端转动连接于安装槽38内，高光谱成像仪34可前后转动，第四转动电机37设于安装座36上，第四转动电机37的输出轴连接于高光谱成像仪34，第二转动电机33、高光谱成像仪34、伸缩电机35和第四转动电机37均电连于控制面板6。具体来说，第二转动电机33带动第二螺杆31转动，第二螺杆31带动滑块32前后滑动，以此来改变伸缩电机35、安装座36、第四转动电机37和高光谱成像仪34的位置，而第四转动电机37带动高光谱成像仪34转动，改变高光谱成像仪34的拍摄角度。

照明机构4包括照明灯41、角度调节机构42、滑杆43、安装板44、第三螺杆45和第三转动电机46，安装板44设于放置台13的左右两侧，第三螺杆45和滑杆43前后设置，第三螺杆45和滑杆43的一端贯穿安装板44并连接于暗箱1，第三螺杆45与安装板44螺纹配合，滑杆43与安装板44滑动配合，第三螺杆45的另一端贯穿暗箱1并连接与第三转动电机46的输出轴，角度调节机构42设于安装板44上，照明灯41连接于角度调节机构42，照明灯41、角度调节机构42、第三转动电机46均电连于控制面板6。具体来说，第三转动电机46带动第三螺杆45转动，推动安装板44在滑杆43上前后滑动，改变照明灯41和角度调节机构42的前后位置。

安装板44上开设有限位槽441，角度调节机构42包括齿条421、齿轮422、第五转动电机423、支撑板424和限位块425，齿条421设于安装板44上，齿条421沿滑槽21的走向设置，齿轮422啮合于齿条421，第五转动电机423的输出轴连接于齿轮422，限位块425连接于第五转动电机423，限位块425滑动配合于限位槽441，支撑板424安装于第五转动电机423上，照明灯41安装于支撑板424，第五转动电机423电连于控制面板6。第五转动电机423带动齿轮422转动，齿轮422和齿条421配合带动第五转动电机423、支撑板424和限位块425上下移动，以此来改变照明灯41的照射角度。

而齿条421和限位槽441均呈圆弧形，齿条421和限位槽441的圆心为放置台13的上端中部，这样可让照明灯41在改变角度时，始终保证照明灯41与样本的间距不变，当然，可通过改变照明灯41亮度来改变照射强度，便于控制检测的参数。

使用方法：使用时，通过控制面板6打开放置台13和遮板12，将水稻的样品放置于放置台13上，再关上放置台13和遮板12，打开照明灯41和高光谱成像仪34，通过控制面板6上显示的拍摄画面来调节高光谱成像仪34的拍摄角度，然后再调节照明灯41的照明位置和角度，在检测时，第二转动电机33带动高光谱成像仪34缓慢移动，检测完后将样品取出，当然，控制面板6可与电脑连接，便于数据的传输，并方便后期的数据分析。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。