本發(fā)明涉及一種谷物圖像與谷物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置，尤其是涉及一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，可以在沒有人為干預(yù)下對谷物進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)獲取、重量精確稱重、圖像采集與自動輸送。

背景技術(shù)：
谷物種質(zhì)資源在生長發(fā)育、生理、生化、遺傳等過程中，都以其表型改變?yōu)橐罁?jù)。其表型特征是種質(zhì)創(chuàng)新和生物學(xué)研究的物質(zhì)基礎(chǔ)，是種質(zhì)資源引進(jìn)、篩選、評價、身份構(gòu)建時的重要目標(biāo)?！秶鴦?wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》(國發(fā)〔2011〕8號)、《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要(2008-2020年)》和《全國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用中長期發(fā)展規(guī)劃(2015-2030年)》的通知(農(nóng)種發(fā)[2015]2號)指出，要開展對水稻、小麥、玉米等核心種質(zhì)的表型和基因型的多年多點精準(zhǔn)鑒定，建立表型和基因型數(shù)據(jù)庫。谷物單粒種質(zhì)的表型鑒定主要包含兩方面，一方面是種質(zhì)的形態(tài)鑒定，針對這一點，國內(nèi)外已廣泛開展基于圖像分析的手段來分析谷物表面積、籽長、粒寬、厚度、圓度、周長、色澤、容重等多項形態(tài)指標(biāo)；另一方面是種質(zhì)的內(nèi)在品質(zhì)鑒定，這方面越來越多的研究者快速、簡便、非破壞性的近紅外、紅外等光譜儀對谷物水分、粗蛋白、脂肪、淀粉、沉降值、氨基酸等多組分同時測定?？傮w來說，目前的谷物種質(zhì)的表型性狀獲取主要依賴于專業(yè)儀器和人工測量，費時費力，容易引入人為主觀誤差，尚無一套完善的谷物種質(zhì)表型信息批量獲取裝置，能滿足現(xiàn)代谷物育種過程對籽粒表型性狀的高通量、精確獲取的訴求。為了提高獲得谷物形態(tài)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，亟需設(shè)計一種經(jīng)濟實用、結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高的谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，能夠高效率的對谷物進(jìn)行光譜分析、質(zhì)量精確稱重、圖像采集與自動輸送。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，包括機架1、精密分析天平2、高壓氣管3、種盒4、吸嘴5、復(fù)位彈簧6、負(fù)壓氣管7、吸種轉(zhuǎn)盤8、光譜滑道9、光譜采集模塊10、網(wǎng)狀漏斗11、上滑道12、上照相機13、雙層圓盤14、下照相機15、下滑道16、收種漏斗17、收種盤18、十字滑臺19。其特征在于：所述精密電子秤2安裝在機架1上，所述網(wǎng)狀漏斗11安裝在精密電子秤2上，所述高壓氣管3與網(wǎng)狀漏斗11連接，所述光譜滑道9焊接在機架1上，所述光譜采集模塊10與光譜滑道9連接，所述吸種轉(zhuǎn)盤8通過軸承安裝在機架1上，所述吸嘴5安裝在吸種轉(zhuǎn)盤8上，所述復(fù)位彈簧6套在吸嘴5上，所述負(fù)壓氣管7連接在吸嘴5上，所述種盒4安裝在機架1上，所述上滑道12安裝在機架1上，所述上照相機13安裝在機架1上，所述雙層圓盤14通過軸承安裝在機架1上，所述下照相機15安裝在機架1上，所述下滑道16安裝在機架1上，所述收種漏斗17安裝在機架1上，所述收種盤18通過螺栓固定在十字滑臺19上，十字滑臺19安裝在機架1上。上述所述的種盒4、吸嘴5、復(fù)位彈簧6、負(fù)壓氣管7、吸種轉(zhuǎn)盤8組成吸種模塊，所述的精密分析天平2、高壓氣管3、網(wǎng)狀漏斗11組成稱重模塊，所述的上滑道12、上照相機13、雙層圓盤14、下照相機15、下滑道16、收種漏斗17組成圖像采集模塊，所述的收種盤18、十字滑臺19組成谷物收種模塊。上述所述的雙層圓盤14的上層圓盤開有小孔，有限位柱，下層圓盤為透明玻璃板，開有小孔，有限位光電傳感器。上述所述的收種漏斗17呈倒圓錐形，所述的收種盤18表面有規(guī)則排列的柵格。上述所述的下滑道16始端有限位光電傳感器，所述的上滑道12末端有限位光電傳感器。上述所述的機架1與負(fù)壓氣管7接觸的地方有凸起。本發(fā)明一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置的工作原理是：吸嘴在吸種轉(zhuǎn)盤的帶動下轉(zhuǎn)動，吸嘴帶動負(fù)壓氣管轉(zhuǎn)動，負(fù)壓氣管逐漸與機架接觸，由于負(fù)壓氣管上方的機架有凸起，通過負(fù)壓氣管將吸嘴頂進(jìn)種盒中，負(fù)壓氣源通過負(fù)壓氣管使吸嘴吸住一粒谷物，吸種轉(zhuǎn)盤反向轉(zhuǎn)動，吸嘴在復(fù)位彈簧的作用下恢復(fù)到原來位置，吸嘴轉(zhuǎn)到光譜滑道上方時，單片機控制負(fù)壓設(shè)備使負(fù)壓氣源消失，谷物落到光譜滑道中，光譜采集模塊對光譜滑道中的谷物進(jìn)行光譜信息采集，谷物經(jīng)過光譜滑道落入精密分析天平之上，精密分析天平自動感知重量變化，待稱重值穩(wěn)定后采集谷物重量信息，重量信息采集完成后單片機控制高壓氣源開啟，高壓氣源通過高壓氣管把谷物吹到網(wǎng)狀漏斗中，谷物經(jīng)由網(wǎng)狀漏斗落入上滑道中，觸發(fā)上滑道末端的光電傳感器，谷物經(jīng)由上滑道落入雙層圓盤上的小孔中，雙層圓盤的上層圓盤在步進(jìn)電機的帶動下轉(zhuǎn)動，當(dāng)上層圓盤的小孔轉(zhuǎn)到上照相機的下面時，上層圓盤的限位柱把下層圓盤的限位光電傳感器遮住，單片機接收限位光電傳感器的信號，控制步進(jìn)電機停止，上照相機拍照，拍照完成后步進(jìn)電機繼續(xù)帶動上層圓盤轉(zhuǎn)動，當(dāng)上層圓盤小孔轉(zhuǎn)到下照相機上面時，上層圓盤的限位柱再次把下層圓盤的限位光電傳感器遮住，單片機接收限位光電傳感器的信號，控制步進(jìn)電機停止，下照相機拍照，拍照完成后步進(jìn)電機繼續(xù)帶動上層圓盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過一定角度后上層圓盤的小孔與下層圓盤的小孔位置重合，谷物經(jīng)過下層圓盤落入下滑道中，谷物經(jīng)過下滑道落入收種漏斗中，觸發(fā)下滑道始端的限位光電傳感器，單片機檢測到信號，控制步進(jìn)電機帶動十字滑臺使收種盤移動一個格柵距離，使谷物落入相應(yīng)順序表號的格柵中。本發(fā)明一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置有益效果是：本發(fā)明可以自動地、準(zhǔn)確地實現(xiàn)谷物的取種與輸送，可以對谷物進(jìn)行光譜采集、精確稱重與收種，能夠有效的節(jié)省勞動力，降低成本，提高作業(yè)效率，并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。附圖說明圖1為一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置的主視圖。圖2為一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置的斜軸測圖。圖3為吸種模塊和光譜模塊的軸測圖。圖4為稱重模塊的軸測圖。圖5為圖像采集模塊的軸測圖。圖6為谷物收種模塊的軸測圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明：一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，包括機架1、精密分析天平2、高壓氣管3、種盒4、吸嘴5、復(fù)位彈簧6、負(fù)壓氣管7、吸種轉(zhuǎn)盤8、光譜滑道9、光譜采集模塊10、網(wǎng)狀漏斗11、上滑道12、上照相機13、雙層圓盤14、下照相機15、下滑道16、收種漏斗17、收種盤18、十字滑臺19。其特征在于：所述精密分析天平2安裝在機架1上，所述網(wǎng)狀漏斗11安裝在精密電子秤2上，所述高壓氣管3與網(wǎng)狀漏斗11連接，所述光譜滑道9焊接在機架1上，所述光譜分析模塊10與光譜滑道9連接，所述吸種轉(zhuǎn)盤8通過軸承安裝在機架1上，所述吸嘴5安裝在吸種轉(zhuǎn)盤8上，所述復(fù)位彈簧6套在吸嘴5上，所述負(fù)壓氣管7連接在吸嘴5上，所述種盒4安裝在機架1上，所述上滑道12安裝在機架1上，所述上照相機13安裝在機架1上，所述雙層圓盤14通過軸承安裝在機架1上，所述下照相機15安裝在機架1上，所述下滑道16安裝在機架1上，所述收種漏斗17安裝在機架1上，所述收種盤18通過螺栓固定在十字滑臺19上，十字滑臺19安裝在機架1上。上述所述的種盒4、吸嘴5、復(fù)位彈簧6、負(fù)壓氣管7、吸種轉(zhuǎn)盤8組成吸種模塊，所述的精密分析天平2、高壓氣管3、網(wǎng)狀漏斗11組成稱重模塊，所述的上滑道12、上照相機13、雙層圓盤14、下照相機15、下滑道16、收種漏斗17組成圖像采集模塊，所述的收種盤18、十字滑臺19組成谷物收種模塊。上述所述的吸種轉(zhuǎn)盤8上有限位柱。上述所述的收種漏斗17呈倒圓錐形，可以保證谷物順利的落入收種盤18上規(guī)則排列的柵格中。