本发明公开了一种基于图像识别的果蔬采摘装置，包括支撑板、滑道和放置于支撑板顶部的收集框，所述支撑板顶部左侧的正面与背面均固定连接有限位桩，并且两个限位桩的顶部均固定连接有挡板，所述滑道的正面与背面均通过U形板分别与两个限位桩相对的一侧滑动连接，本发明涉及果蔬采摘技术领域。该基于图像识别的果蔬采摘装置，采用图像识别技术结合采摘结构，工作人员设定好果蔬直径，该装置能够采摘到设定大小的果蔬，从而使采摘到的果蔬大小均匀，不需要工人进行二次挑拣，降低了工人的劳动强度，提高了装置的实用性，且采摘结构可以上下运动，使该装置能够适用于不同高度的果蔬采摘，扩大了适用范围。
1.一种基于图像识别的果蔬采摘装置，包括支撑板(1)、滑道(2)和放置于支撑板(1)顶部的收集框(3)，所述支撑板(1)顶部左侧的正面与背面均固定连接有限位桩(4)，并且两个限位桩(4)的顶部均固定连接有挡板(5)，其特征在于：所述滑道(2)的正面与背面均通过U形板(6)分别与两个限位桩(4)相对的一侧滑动连接，两个所述U形板(6)相对一侧之间的顶部固定连接有固定块(7)，并且固定块(7)左侧的前方与后方均固定连接有多级伸缩杆(8)，两个所述多级伸缩杆(8)的输出端均固定连接有固定板(9)，并且两个固定板(9)左侧的前方与后方均固定连接有摄像头(10)，两个所述U形板(6)相对一侧之间的底部固定连接有连接板(11)，所述支撑板(1)的顶部与连接板(11)的底部之间固定连接有第一伸缩杆(12)，所述固定板(9)左侧的底部固定连接有可伸缩传送道(13)，并且可伸缩传送道(13)远离固定板(9)的一端与滑道(2)的左端固定连接，所述固定板(9)的右侧固定连接有采摘结构(14)；
所述采摘结构(14)包括采摘剪(141)和两个限位板(142)，两个所述限位板(142)的左侧均与固定板(9)的右侧固定连接，并且两个限位板(142)相对的一侧均通过连接块转动连接有第二伸缩杆(143)，两个所述第二伸缩杆(143)的输出端均通过连接块分别与采摘剪(141)的两个把手转动连接，所述固定板(9)的左侧开设有贯穿至固定板(9)右侧的通槽(19)，所述采摘剪(141)的剪切端通过通槽(19)贯穿至固定板(9)的左侧，并且采摘剪(141)通过连接杆与通槽(19)内壁的顶部与底部转动连接；所述支撑板(1)的内部开设有固定槽(30)，并且固定槽(30)内壁的两侧之间通过滑轨滑动连接有活动板(31)，所述活动板(31)的底部与固定槽(30)内壁的底部之间固定连接有弹簧(32)，并且活动板(31)的顶部固定连接有卡块(33)，所述卡块(33)的顶部贯穿固定槽(30)和支撑板(1)并延伸至支撑板(1)的顶部，所述收集框(3)底部的右侧开设有卡孔(34)；所述摄像头(10)的输出端通过导线与图像获取模块(15)的输入端电性连接，并且图像获取模块(15)的输出端通过导线与特征提取模块(16)的输入端电性连接，所述图像获取模块(15)的输出端通过导线与特征提取模块(16)的输入端电性连接，并且特征提取模块(16)的输出端通过导线与果蔬识别模块(35)的输入端电性连接，所述果蔬识别模块(35)的输出端通过导线与中央处理器(17)的输入端电性连接，所述中央处理器(17)的输入端通过导线与控制面板(18)的输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的果蔬采摘装置，其特征在于：所述支撑板(1)的底部固定连接有固定框(20)，并且固定框(20)内壁的两侧之间固定连接有隔板(21)，所述隔板(21)底部的右侧固定连接有电机(22)，并且电机(22)的输出端固定连接有转动杆(23)。
3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的果蔬采摘装置，其特征在于：所述固定框(20)的左侧转动连接有轮轴(24)，所述轮轴(24)的一端贯穿固定框(20)并延伸至固定框(20)的右侧，所述转动杆(23)的表面固定连接有第一齿轮(25)，并且轮轴(24)的表面固定连接有与第一齿轮(25)相啮合的第二齿轮(26)，所述轮轴(24)的两端且位于固定框(20)的两侧均固定连接有滚轮(27)，所述固定框(20)底部背面的两侧均固定连接有万向轮(28)。
4.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的果蔬采摘装置，其特征在于：所述隔板(21)的顶部固定连接有蓄电池(29)，并且中央处理器(17)的底部与隔板(21)的顶部固定连接，所述控制面板(18)通过支撑块与支撑板(1)的顶部固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的果蔬采摘装置，其特征在于：所述蓄电池(29)的输出端通过导线分别与摄像头(10)和中央处理器(17)的输入端电性连接，并且中央处理器(17)的输出端通过导线分别与图像获取模块(15)和特征提取模块(16)的输入端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的果蔬采摘装置，其特征在于：所述中央处理器(17)的输出端通过导线分别与第一伸缩杆(12)、第二伸缩杆(143)、多级伸缩杆(8)和电机(22)的输入端电性连接。
一种基于图像识别的果蔬采摘装置
技术领域
[0001] 本发明涉及果蔬采摘技术领域，具体为一种基于图像识别的果蔬采摘装置。
背景技术
[0002] 图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，是应用深度学习算法的一种实践应用，在图像识别中，既要有当时进入感官的信息，也要有记忆中存储的信息，只有通过存储的信息与当前的信息进行比较的加工过程，才能实现对图像的再认，水果、蔬菜(果蔬)采摘是农业生产中的一个重要的环节。
[0003] 目前的果蔬采摘工作大多还是依靠人力，果蔬采摘工作劳动强度大，人工采摘工作效率低，导致农户种植果蔬成本增加，不利于农业的发展，因此果蔬采摘装置应运而生，但是现有的果蔬采摘装置都是无差别采摘，采摘的果蔬个头大小参差不齐，而由于果蔬的大小、好坏等因素直接关系到果蔬的售卖价格，因此仍然需要工人对采摘好的果蔬进行挑拣，因此现有的采摘装置实用性较低，且高度不方便调节，无法适用于不同高度的果树，适用范围较小。
发明内容
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于图像识别的果蔬采摘装置，解决了无差别采摘的果蔬依然需要工人进行挑拣，实用性较低，以及不方便调节高度，适用范围较小的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于图像识别的果蔬采摘装置，包括支撑板、滑道和放置于支撑板顶部的收集框，所述支撑板顶部左侧的正面与背面均固定连接有限位桩，并且两个限位桩的顶部均固定连接有挡板，所述滑道的正面与背面均通过U形板分别与两个限位桩相对的一侧滑动连接，两个所述U形板相对一侧之间的顶部固定连接有固定块，并且固定块左侧的前方与后方均固定连接有多级伸缩杆，两个所述多级伸缩杆的输出端均固定连接有固定板，并且两个固定板左侧的前方与后方均固定连接有摄像头，两个所述U形板相对一侧之间的底部固定连接有连接板，所述支撑板的顶部与连接板的底部之间固定连接有第一伸缩杆，所述固定板左侧的底部固定连接有可伸缩传送道，并且可伸缩传送道远离固定板的一端与滑道的左端固定连接，所述固定板的右侧固定连接有采摘结构；所述采摘结构包括采摘剪和两个限位板，两个所述限位板的左侧均与固定板的右侧固定连接，并且两个限位板相对的一侧均通过连接块转动连接有第二伸缩杆，两个所述第二伸缩杆的输出端均通过连接块分别与采摘剪的两个把手转动连接，所述固定板的左侧开设有贯穿至固定板右侧的通槽，所述采摘剪的剪切端通过通槽贯穿至固定板的左侧，并且采摘剪通过连接杆与通槽内壁的顶部与底部转动连接；所述支撑板的内部开设有固定槽，并且固定槽内壁的两侧之间通过滑轨滑动连接有活动板，所述活动板的底部与固定槽内壁的底部之间固定连接有弹簧，并且活动板的顶部固定连接有卡块，所述卡块的顶部贯穿固定槽和支撑板并延伸至支撑板的顶部，所述收集框底部的右侧开设有卡孔；所述摄像头的输出端通过导线与图像获取模块的输入端电性连接，并且图像获取模块的输出端通过导线与特征提取模块的输入端电性连接，所述图像获取模块的输出端通过导线与特征提取模块的输入端电性连接，并且特征提取模块的输出端通过导线与果蔬识别模块的输入端电性连接，所述果蔬识别模块的输出端通过导线与央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器的输入端通过导线与控制面板的输出端电性连接。
[0006] 优选的，所述采摘结构包括采摘剪和两个限位板，两个所述限位板的左侧均与固定板的右侧固定连接，并且两个限位板相对的一侧均通过连接块转动连接有第二伸缩杆，两个所述第二伸缩杆的输出端均通过连接块分别与采摘剪的两个把手转动连接，所述固定板的左侧开设有贯穿至固定板右侧的通槽，所述采摘剪的剪切端通过通槽贯穿至固定板的左侧，并且采摘剪通过连接杆与通槽内壁的顶部与底部转动连接。
[0007] 优选的，所述支撑板的底部固定连接有固定框，并且固定框内壁的两侧之间固定连接有隔板，所述隔板底部的右侧固定连接有电机，并且电机的输出端固定连接有转动杆。
[0008] 优选的，所述固定框的左侧转动连接有轮轴，所述轮轴的一端贯穿固定框并延伸至固定框的右侧，所述转动杆的表面固定连接有第一齿轮，并且轮轴的表面固定连接有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述轮轴的两端且位于固定框的两侧均固定连接有滚轮，所述固定框底部背面的两侧均固定连接有万向轮。
[0009] 优选的，所述隔板的顶部固定连接有蓄电池，并且中央处理器的底部与隔板的顶部固定连接，所述控制面板通过支撑块与支撑板的顶部固定连接。
[0010] 优选的，所述蓄电池的输出端通过导线分别与摄像头和中央处理器的输入端电性连接，并且中央处理器的输出端通过导线分别与图像获取模块和特征提取模块的输入端电性连接。
[0011] 优选的，所述中央处理器的输出端通过导线分别与第一伸缩杆、第二伸缩杆、多级伸缩杆和电机的输入端电性连接。
[0012] 有益效果
[0013] 本发明提供了一种基于图像识别的果蔬采摘装置。
[0014] 与现有技术相比具备以下有益效果：
[0015] (1)、该基于图像识别的果蔬采摘装置，通过固定块左侧的前方与后方均固定连接有多级伸缩杆，两个多级伸缩杆的输出端均固定连接有固定板，并且两个固定板左侧的前方与后方均固定连接有摄像头，固定板的右侧固定连接有采摘结构，摄像头的输出端通过导线与图像获取模块的输入端电性连接，并且图像获取模块的输出端通过导线与特征提取模块的输入端电性连接，图像获取模块的输出端通过导线与特征提取模块的输入端电性连接，并且特征提取模块的输出端通过导线与果蔬识别模块的输入端电性连接，采用图像识别技术结合采摘结构，工作人员设定好果蔬直径，该装置能够采摘到设定大小的果蔬，从而使采摘到的果蔬大小均匀，不需要工人进行二次挑拣，降低了工人的劳动强度，提高了装置的实用性。
[0016] (2)、该基于图像识别的果蔬采摘装置，通过两个U形板相对一侧之间的底部固定连接有连接板，支撑板的顶部与连接板的底部之间固定连接有第一伸缩杆，第一伸缩杆能够推动U形板上下运动，从而带动采摘结构上下运动，使该装置能够适用于不同高度的果蔬采摘，扩大了适用范围。
[0017] (3)、该基于图像识别的果蔬采摘装置，通过支撑板的内部开设有固定槽，并且固定槽内壁的两侧之间通过滑轨滑动连接有活动板，活动板的底部与固定槽内壁的底部之间固定连接有弹簧，并且活动板的顶部固定连接有卡块，收集框底部的右侧开设有卡孔，收集框放置在支撑板上，并通过卡块进行定位，能够防止该装置前进过程中收集框掉落，提高了可靠性。
[0018] (4)、该基于图像识别的果蔬采摘装置，通过控制面板通过支撑块与支撑板的顶部固定连接，控制面板设置在该装置前进方向的反方向，工作人员可以在装置采摘过程中使用控制面板，且不会由于装置前进对工作人员造成伤害。
[0019] (5)、该基于图像识别的果蔬采摘装置，通过隔板的顶部固定连接有蓄电池，蓄电池能够为装置内的所有用电器件供电，不需要拉设输电线，使用更方便。
[0020] (6)、该基于图像识别的果蔬采摘装置，通过固定板左侧的底部固定连接有可伸缩传送道，并且可伸缩传送道远离固定板的一端与滑道的左端固定连接，可伸缩输送道能够随着固定板的运动延长或缩短，保证采摘掉的果蔬能够落入输送通道内，从而顺利进入收集框。
[0021] (7)、该基于图像识别的果蔬采摘装置，通过采摘结构包括采摘剪和两个限位板，两个限位板的左侧均与固定板的右侧固定连接，并且两个限位板相对的一侧均通过连接块转动连接有第二伸缩杆，两个第二伸缩杆的输出端均通过连接块分别与采摘剪的两个把手转动连接，采摘剪的剪切端通过通槽贯穿至固定板的左侧，采摘结构通过剪切果把的方式将果蔬从枝头剪掉，能够有效防止采摘过程中造成果蔬损坏，且采摘掉的果蔬带有一段果把，使果蔬能够保存更长的时间。
附图说明
[0022] 图1为本发明结构的剖视图；
[0023] 图2为本发明局部结构的立体图；
[0024] 图3为本发明局部结构的立体图；
[0025] 图4为本发明采摘结构的俯视图；
[0026] 图5为本发明图1中A处的局部放大图；
[0027] 图6为本发明固定框内部结构的俯视图；
[0028] 图7为本发明系统的结构原理框图。
[0029] 图中：1支撑板、2滑道、3收集框、4限位桩、5挡板、6U形板、7固定块、8多级伸缩杆、9固定板、10摄像头、11连接板、12第一伸缩杆、13伸缩传送道、14采摘结构、141采摘剪、142限位板、143第二伸缩杆、15图像获取模块、16特征提取模块、17中央处理器、18控制面板、19通槽、20固定框、21隔板、22电机、23转动杆、24轮轴、25第一齿轮、26第二齿轮、27滚轮、28万向轮、29蓄电池、30固定槽、31活动板、32弹簧、33卡块、34卡孔、35果蔬识别模块。
具体实施方式
[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0031] 请参阅图1‑7，本发明提供一种技术方案：一种基于图像识别的果蔬采摘装置，参阅图3，万向轮28设置在该装置的前方，滚轮27设置在后方，即万向轮28所在的位置为该装置的前进方向，包括支撑板1、滑道2和放置于支撑板1顶部的收集框3，收集框3可以根据所要采摘的果蔬的高度自由更换，支撑板1顶部左侧的正面与背面均固定连接有限位桩4，并且两个限位桩4的顶部均固定连接有挡板5，挡板5能够防止U形板脱离限位桩4，滑道2的正面与背面均通过U形板6分别与两个限位桩4相对的一侧滑动连接，两个U形板6相对一侧之间的顶部固定连接有固定块7，并且固定块7左侧的前方与后方均固定连接有多级伸缩杆8，两个多级伸缩杆8的输出端均固定连接有固定板9，并且两个固定板9左侧的前方与后方均固定连接有摄像头10，摄像头10书数量共有两个，分别设置在采摘剪141的前后，工作时，两个摄像头10同时采集图像，能够提高图像采集的准确性，两个U形板6相对一侧之间的底部固定连接有连接板11，支撑板1的顶部与连接板11的底部之间固定连接有第一伸缩杆12，固定板9左侧的底部固定连接有可伸缩传送道13，并且可伸缩传送道13远离固定板9的一端与滑道2的左端固定连接，固定板9的右侧固定连接有采摘结构14；摄像头10的输出端通过导线与图像获取模块15的输入端电性连接，并且图像获取模块15的输出端通过导线与特征提取模块16的输入端电性连接，图像获取模块15的输出端通过导线与特征提取模块16的输入端电性连接，特征提取模块16能够提取所摄图像中果蔬的直径和颜色特征，方便后续果蔬识别模块35进行识别，挑选出符合要求的果蔬，并且特征提取模块16的输出端通过导线与果蔬识别模块35的输入端电性连接，果蔬识别模块35的输出端通过导线与央处理器17的输入端电性连接，中央处理器17的型号为ARM9，中央处理器17的输入端通过导线与控制面板18的输出端电性连接，通过控制面板18能够设置果蔬直径，使该装置能够根据设定的直径大小去识别符合要求的果蔬并采摘。
[0032] 采摘结构14包括采摘剪141和两个限位板142，两个限位板142的左侧均与固定板9的右侧固定连接，并且两个限位板142相对的一侧均通过连接块转动连接有第二伸缩杆143，两个第二伸缩杆143的输出端均通过连接块分别与采摘剪141的两个把手转动连接，固定板9的左侧开设有贯穿至固定板9右侧的通槽19，采摘剪141的剪切端通过通槽19贯穿至固定板9的左侧，并且采摘剪141通过连接杆与通槽19内壁的顶部与底部转动连接。
[0033] 支撑板1的底部固定连接有固定框20，并且固定框20内壁的两侧之间固定连接有隔板21，隔板21底部的右侧固定连接有电机22，并且电机22的输出端固定连接有转动杆23，固定框20的左侧转动连接有轮轴24，轮轴24通过轴承与固定框20的两侧转动连接，轮轴24的一端贯穿固定框20并延伸至固定框20的右侧，转动杆23的表面固定连接有第一齿轮25，并且轮轴24的表面固定连接有与第一齿轮25相啮合的第二齿轮26，轮轴24的两端且位于固定框20的两侧均固定连接有滚轮27，固定框20底部背面的两侧均固定连接有万向轮28。
[0034] 隔板21的顶部固定连接有蓄电池29，参阅图3，固定框20的正面设置有充电孔，可以为蓄电池29充电，并且中央处理器17的底部与隔板21的顶部固定连接，控制面板18通过支撑块与支撑板1的顶部固定连接。
[0035] 支撑板1的内部开设有固定槽30，并且固定槽30内壁的两侧之间通过滑轨滑动连接有活动板31，活动板31的底部与固定槽30内壁的底部之间固定连接有弹簧32，并且活动板31的顶部固定连接有卡块33，参阅图3，支撑板1顶部设置有前后两处卡块33，能够提高可靠性，卡块33的顶部贯穿固定槽30和支撑板1并延伸至支撑板1的顶部，收集框3底部的右侧开设有卡孔34。
[0036] 蓄电池29的输出端通过导线分别与摄像头10和中央处理器17的输入端电性连接，并且中央处理器17的输出端通过导线分别与图像获取模块15和特征提取模块16的输入端电性连接，中央处理器17的输出端通过导线分别与第一伸缩杆12、第二伸缩杆143、多级伸缩杆8和电机22的输入端电性连接，第一伸缩杆12、第二伸缩杆143、多级伸缩杆8和电机22均通过导线与蓄电池29电性连接。
[0037] 使用时，通过控制面板18设置蔬果采摘直径，并打开开关，使该装置开始工作，中央处理器17控制电机22工作，转动杆23转动，并通过第一齿轮25和第二齿轮26相互配合带动轮轴24转动，进一步滚轮27转动，使该装置前进，前进过程中摄像头10工作，中央处理器17控制图像获取模块15采集摄像中的图片信息，并控制特征提取模块16对图片中的果蔬进行特征提取，然后果蔬识别模块35将提取到的果蔬特征与设定的果蔬直径进行对比，并将符合要求的果蔬位置传递到中央处理器17，中央处理器17控制第一伸缩杆12和多级伸缩杆
8工作，第一伸缩杆12工作通过连接板11和U形板6沿着限位桩4上下运动，从而带动采摘结构14上下运动，多级伸缩杆8工作能够带动固定板9左右运动，从而带动彩妆结构14左右运动，使采摘结构14到达待采摘果蔬位置，然后中央处理器17控制第二伸缩杆143工作，推动采摘剪141进行剪切，将吊着果蔬的果把剪断，果蔬会直接落入底部的可伸缩输送道13内，然后通过滑道2落入收集框3内，收集框3堆满后，通过控制面板17使该装置暂停，取下已满的收集框3，并更换新的收集框3，收集框3放置到支撑板1上时，卡块33受压，推动活动板31运动，将弹簧32压缩，调整收集框3的位置，使卡块在弹簧32的弹力作用下能够刚好卡进收集框3底部的卡槽34内，完成收集框3的更换，即可通过控制面板18使该装置继续工作。
[0038] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
