田间作物表型数据高通量采集系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106403820A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610982918.X(22)申请日2016.11.09(71)申请人中国科学院植物研究所地址100093北京市海淀区南辛村20号中国科学院植物研究所(72)发明人郭庆华徐光彩庞树鑫吴芳芳刘瑾(74)专利代理机构北京华仲龙腾专利代理事务所(普通合伙)11548代理人李静(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)G01N21/01(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称田间作物表型数据高通量采集系统(57)摘要本发明公开了田间作物表型数据高通量采集系统，包括主结构件、驱动电机、驱动链条、轮子、控制箱、电池、遥控接收装置、转向电机和传感器模块，所述轮子包括宽度调节轮、固定轮和转向轮，传感器模块包括三维激光扫描仪、高光谱相机、高分辨率CCD相机和热红外相机，宽度调节轮、固定轮和转向轮分别安装在主结构件的三个端点的下端，驱动电机通过驱动链条与转向轮相连，转向电机安装在转向轮上端。该装置将三维激光扫描仪、高光谱相机、高分辨率CCD相机和热红外相机集成在一起，能够同时获取多源数据，在能够获取作物的多源表型及生理生化数据的同时大大降低了人员工作量，保证了高精度高效率的作物表型数据的采集，使用效果好。CN106403820ACN106403820A权利要求书1/1页1.田间作物表型数据高通量采集系统，其特征在于，包括主结构件、驱动电机、驱动链条、轮子、控制箱、电池、遥控接收装置、转向电机和传感器模块，所述轮子包括宽度调节轮、固定轮和转向轮，驱动电机、驱动链条、轮子、控制箱、电池、遥控接收装置、转向电机和传感器模块均安装在主结构件上，传感器模块包括三维激光扫描仪、高光谱相机、高分辨率CCD相机和热红外相机，主结构件采用可拆式三脚架，宽度调节轮、固定轮和转向轮分别安装在主结构件的三个端点的下端，驱动电机和传感器模块均安装在主结构件上并且传感器模块位于固定轮的一侧，驱动电机安装在转向轮上方的主结构件上，驱动电机通过驱动链条与转向轮相连，转向电机安装在转向轮上端，控制箱、电池和遥控接收装置均安装在主结构件上并且控制箱、电池和遥控接收装置均位于固定轮和转向轮之间。2.根据权利要求1所述的田间作物表型数据高通量采集系统，其特征在于，所述主结构件采用钢质方管材质制作，电池采用锂离子充电电池，驱动电机和转向电机均采用同步电机。3.根据权利要求1或2所述的田间作物表型数据高通量采集系统，其特征在于，所述控制箱包括控制开关、控制线路和控制箱外壳，控制开关和控制线路均安装在控制箱外壳内部。2CN106403820A说明书1/3页田间作物表型数据高通量采集系统技术领域[0001]本发明涉及一种数据采集系统，具体是田间作物表型数据高通量采集系统。背景技术[0002]植物表型主要包括叶片表型、茎秆表型、果实表型、种子表型以及穗表型等。所涉及的具体表型参数为叶长、叶宽、叶面积、株高、茎粗、果把长度、种子萌发率、直/弯穗等。植物表型参数的分析与育种息息相关。传统的田间作物表型数据的获取主要是通过手工测量和二维影像采集结合影像数据处理分析来进行。[0003]手工测量可以获取植物直径、叶长、叶片数目等指标，二维影像采集结合影像数据处理分析可以获取植物的叶长、叶宽、叶面积、叶倾角等指标。这些测量都需要花费大量时间，测量结果准确性较低，工作繁琐，工作量大，这些缺点大大限制了大规模遗传育种筛选的效率。鉴于大量的植物表型组学数据，表型信息的联用对功能基因组学的研究意义巨大，就需要设计一种能够准确获取作物三维表型结构的设备。当前的技术手段虽然已经有了一些自动化的数据采集设备，比如叶面积仪、高分辨率相机等，但是其采样工作依然依赖于人工手动操作，工作效率低且工作量大，这就为人们的使用带来了不便。发明内容[0004]本发明的目的在于提供田间作物表型数据高通量采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：田间作物表型数据高通量采集系统，包括主结构件、驱动电机、驱动链条、轮子、控制箱、电池、遥控接收装置、转向电机和传感器模块，所述轮子包括宽度调节轮、固定轮和转向轮，驱动电机、驱动链条、轮子、控制箱、电池、遥控接收装置、转向电机和传感器模块均安装在主结构件上，传感器模块包括三维激光扫描仪、高光谱相机、高分辨率CCD相机和热红外相机，主结构件采用可拆式三脚架，宽度调节轮、固定轮和转向轮分别安装在主结构件的三个端点的下端，驱动电机和传感器模块均安装在主结构件上并且传感器模块位于固定轮的一侧，驱动电机安装在转向轮上方的主结构件上，驱动电机通过驱动链条与转向轮相连，