BR112021005034A2 - método de controle da operação de máquina para colheita de plantas tuberosas - Google Patents

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BR112021005034A2
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Abstract

"MÉTODO DE CONTROLE DA OPERAÇÃO DE MÁQUINA PARA COLHEITA DE PLANTAS TUBEROSAS". A presente invenção refere-se a um método para controle da operação de uma máquina (2) para a colheita de plantas tuberosas (4), em que pelo menos uma imagem de teste (8) de material de colheita compreendendo plantas tuberosas (4), movido para frente por meio de pelo menos um elemento de transporte (10) em relação a uma estrutura de máquina (12) é gravada por pelo menos uma unidade de captura de imagem óptica (6) e uma velocidade de elemento de transporte do elemento de transporte (10) é ajustada com base em um conjunto de dados de teste gerado com base na imagem de teste (8) ou formado por esta imagem de teste, em que um dispositivo de avaliação com base no conjunto de dados de teste gera um sinal de velocidade de transporte independente de uma velocidade do material de colheita para o ajuste da velocidade de elemento de transporte, bem como a máquina acima mencionada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTO- DO DE CONTROLE DA OPERAÇÃO DE MÁQUINA PARA COLHEI- TA DE PLANTAS TUBEROSAS".
[0001] A presente invenção refere-se a um método para controlar a operação de uma máquina para colheita de plantas tuberosas e à máquina. De acordo com o método, pelo menos uma unidade de cap- tura de imagem óptica registra pelo menos uma imagem de teste do material de colheita movida para a frente em relação a uma estrutura de máquina por meio de pelo menos um elemento de transporte. O material de colheita inclui colheitas de plantas tuberosas. Uma veloci- dade do elemento de transporte do elemento de transporte é definida com base em um conjunto de dados de teste gerado com base na imagem de teste ou formado por ela.
[0002] A imagem de teste mostra o material de colheita que foi previamente colhido pela máquina para a colheita de plantas tubero- sas. O elemento de transporte como parte da máquina é usado para mover o material de colheita para dentro da máquina, em que pelo menos uma parte do material de colheita fica em contato direto com o elemento de transporte. A velocidade do elemento de transporte na qual o elemento de transporte se move é ajustada com o conjunto de dados de teste.
[0003] O pedido de patente US 2018/0047177 A1 divulga um mé- todo no qual a velocidade do elemento de transporte é ajustada com base na imagem de teste. A velocidade do elemento de transporte do elemento de transporte é ajustada com base nesta velocidade deter- minada.
[0004] Uma desvantagem dos métodos genéricos conhecidos é que, dependendo das condições de colheita, as unidades de separa- ção associadas resultam em danos significativos às plantas tuberosas ou resultam em uma grande quantidade de impurezas sob as plantas tuberosas descarregadas da máquina. Além disso, o documento US 2018/0047 177 A1 geralmente propõe alterar a taxa de colheita ou uma ou mais configurações da máquina como uma função de uma avalia- ção baseada no servidor de dados tridimensionais do material de co- lheita registrados pelos sensores da máquina.
[0005] O objetivo da presente invenção é fornecer um método para otimizar a utilização do elemento de transporte em favor de uma prote- ção melhorada das plantas tuberosas.
[0006] De acordo com a invenção, o objetivo é alcançado por um método genérico em que um dispositivo de avaliação gera um sinal de velocidade do elemento de transporte independente de uma velocida- de da colheita para definir a velocidade do elemento de transporte com base no conjunto de dados de teste. Com base no dispositivo de avali- ação, o (s) conjunto (s) de dados de teste são calculados para formar o sinal de velocidade do elemento de transporte, no qual a velocidade da colheita e, em particular, o elemento de transporte não tem influên- cia. A velocidade do material de colheita é entendida como a quanti- dade de velocidade independente da direção do material de colheita transportado por meio de um elemento de transporte. Corresponden- temente, uma velocidade (de transporte) do elemento de transporte é entendida como significando sua quantidade de velocidade indepen- dente de direção, por exemplo, a velocidade de rotação de um tapete de peneira, uma peneira em formato de estrela ou de um rolo.
[0007] A máquina é um veículo automotor ou tracionado para a colheita de plantas tuberosas, especialmente batata, beterraba, cenou- ra ou chicória. Durante a execução do método de acordo com a inven- ção, a máquina é movida na direção das fileiras, em particular das re- presas de plantas tuberosas a serem colhidas e estas são colhidas do solo como parte do material de colheita em um processo contínuo. Após a colheita do material de colheita, este é pelo menos parcialmen-
te movido por pelo menos um elemento de transporte em relação à estrutura da máquina. O elemento de transporte, de preferência, tam- bém serve para separar as plantas tuberosas das impurezas e é, em particular, parte de um aparelho de separação que compreende pelo menos um elemento de separação para separar as plantas tuberosas dispostas no elemento de transporte em relação às impurezas dispos- tas no elemento de transporte.
[0008] Alternativamente, a máquina também pode ser uma máqui- na para separar as plantas tuberosas das impurezas do material de colheita, por exemplo torrões, pedras ou solo.
[0009] Em particular, o elemento de transporte fica em movimento circundante ou rotativo. O elemento de transporte é, de preferência, concebido como uma peneira em forma de peneira, tapete de peneira, tapete do tipo ouriço, elevador anular ou como um rolo de transporte, em particular rodeado por uma mesa de rolos. A velocidade do ele- mento de transporte é, em particular, uma velocidade lateral de um segmento do elemento de transporte em contato com o material de colheita, uma velocidade de circulação ou uma velocidade de rotação. Ao alterar a velocidade do elemento de transporte, a densidade ou ní- vel de enchimento do material de colheita, em particular das plantas tuberosas, varia no elemento de transporte.
[00010] Para esse fim, a unidade de captação óptica de imagens está disposta de forma estacionária na máquina, em particular por ci- ma do elemento de transporte. A unidade de captura de imagem é di- recionada para o elemento de transporte e, portanto, durante a opera- ção, para um fluxo de material de colheita transportado pelo elemento de transporte. O método de acordo com a invenção é realizado em particular exclusivamente durante a colheita com a máquina e é, prefe- rivelmente, repetido ciclicamente. Em particular, as transfegas entre os elementos de transporte individuais, por exemplo na forma de níveis de queda, e os elementos de transporte na frente e atrás dos elemen- tos de separação de dispositivos de separação são monitoradas.
[00011] A imagem de teste é, em particular, uma imagem multidi- mensional, preferivelmente bidimensional, na qual é mostrada pelo menos parte do material de colheita, impurezas e/ou o elemento de transporte. Com base na imagem de teste gravada pela unidade de gravação de imagens, o conjunto de dados de teste já foi gerado pela unidade de gravação de imagens ou pelo dispositivo de avaliação. Al- ternativamente, o conjunto de dados de teste pode ser formado pela própria imagem de teste. Isso se aplica em particular às unidades de captura de imagens cujas imagens de teste já possuem um formato adequado para a análise subsequente no dispositivo de avaliação. O conjunto de dados de teste é, em particular, um conjunto de dados cri- ado por processamento, por exemplo, filtragem e/ou outras imagens, que está presente pelo menos temporariamente no sistema e cujas informações, por exemplo, valores de cor, são avaliadas no dispositivo de avaliação. Ele pode, por exemplo, estar disponível como um arqui- vo de imagem, tabela, matriz ou campo vetorial. A imagem de teste ou o conjunto de dados de teste é transmitido da unidade de captura de imagem para o dispositivo de avaliação. A unidade de captura ótica de imagem é projetada em particular como uma foto digital ou câmera de vídeo para gravação bidimensional da imagem de teste ou como uma câmera de varredura de linha. Se a imagem de teste for posteriormen- te referida em conexão com o processamento das informações da imagem no dispositivo de avaliação, poderá se tratar nesse contexto de conjunto de dados de teste.
[00012] O dispositivo de avaliação serve para avaliar a base de dados de teste. O dispositivo de avaliação compreende pelo menos um processador e é projetado como uma unidade de computação cen- tral ou como um sistema descentralizado que compreende pelo menos um processador e pelo menos uma memória com diferentes posições nos componentes da máquina. É, portanto, um sistema local para rea- lizar quaisquer avaliações diretamente no local e disponibilizar os re- sultados diretamente.
[00013] O sinal de velocidade do elemento de transporte para o ajuste da velocidade do elemento de transporte é enviado pelo disposi- tivo de avaliação, em particular para um dispositivo de controle de ve- locidade do elemento de transporte da máquina ou o próprio elemento de transporte. O sinal de velocidade do elemento de transporte é pre- ferivelmente um conjunto de dados digital que é transmitido por fio ou sem fio. Preferivelmente, isto provoca um aumento, diminuição ou ma- nutenção da presente velocidade do elemento de transporte. O sinal de velocidade do elemento de transporte corresponde em particular a um valor característico de utilização calculado com base no conjunto de dados de teste, que caracteriza a utilização do elemento de trans- porte e é interpretado em particular pelo dispositivo de controle de ve- locidade do elemento de transporte. Em particular, um sinal elétrico é emitido a partir do dispositivo de controle de velocidade do elemento de transporte, que em uma concretização vantajosa da invenção é composta pela mesma unidade de computação que o dispositivo de avaliação. Uma pressão hidráulica, uma pressão pneumática, uma cor- rente, uma voltagem, uma força e/ou um torque para acionar o ele- mento de transporte é adaptada em particular pelo dispositivo de con- trole de velocidade do elemento de transporte, em particular pelo sinal elétrico. Em particular, o dispositivo de controle de velocidade do ele- mento de transporte recebe, além do sinal de velocidade do elemento de transporte, ainda, em particular sinais de prioridade mais alta, com base nos quais ele ajusta a velocidade do elemento de transporte.
[00014] A vantagem de um sinal de velocidade de elemento de transporte que é independente de uma velocidade de objetos de fluxo de material de colheita registrados é que é possível evitar o erro inse- rido ao determinar a velocidade de material de colheita ou velocidade do elemento de transporte, o que torna difícil ou impossível detectar uma ocupação do elemento de transporte muito baixa ou muito densa. Em vez disso, o sinal de velocidade de elemento de transporte é de- pendente de outra dinâmica, ou seja, de variáveis associadas ao mo- vimento do material de colheita ou do elemento de transporte, ou esta- cionárias, ou seja, independentes de em um movimento dos mesmos. No caso da maioria delas, uma correlação significativa com a utiliza- ção do elemento de transporte pode ser determinada, como resultado da qual a utilização pode agora ser regulada de forma confiável com base no sinal de velocidade de transporte. A capacidade do computa- dor necessária para gerar o sinal de velocidade de transporte também é reduzida. Em particular, uma regulação da ocupação do elemento de transporte, ou seja, a densidade do material de colheita sobre o ou no elemento de transporte, amplamente independente da velocidade de elemento de transporte e/ou do material de colheita pela máquina, pode ser regulada. Desta forma, as plantas tuberosas são transporta- das em condições ideais de transporte e perfeitamente limpas e impu- rezas são evitadas.
[00015] O ajuste da velocidade de transporte ocorre, em particular, de forma automática e independente da velocidade de condução da máquina automotora ou rebocada, de modo que qualquer operador seja menos distraído.
[00016] O dispositivo de avaliação compara preferivelmente o con- junto de dados de teste com um conjunto de dados de saída gerado com base em uma imagem de saída ou formado por este conjunto de dados de saída. Particularmente preferivelmente, o conjunto de dados de saída criado com base na imagem de saída ou formado por ela é gravado com a mesma unidade de captura de imagem óptica antes da imagem de teste. O conjunto de dados de saída surge do mesmo pro- cessamento que o processamento do conjunto de dados de teste. Em particular, ao comparar a imagem de teste e o conjunto de dados de saída, os valores de brilho, contrastes ou valores de cor são compara- dos. Ao comparar o conjunto de dados de teste com o conjunto de da- dos de saída, uma avaliação do comportamento dinâmico do material de colheita é simplificada e/ou tendências na composição podem ser identificadas, em que mais informações sobre o estado operacional da máquina e seu desenvolvimento podem ser apuradas. Com base nes- ta informação, um sinal de velocidade de transporte bem fundamenta- do pode ser fornecido e uma utilização temporariamente melhorada pode ser alcançada. A comparação dos valores de brilho, contrastes ou valores de cor também pode incluir uma avaliação estatística des- ses respectivos valores.
[00017] O sinal de velocidade de elemento de transporte gerado com base no conjunto de dados de teste e no conjunto de dados de saída para ajuste da velocidade de transporte é preferivelmente inde- pendente da velocidade do material de colheita e/ou do elemento de transporte ou pelo menos apenas adicionalmente dependente dela. Além disso, levando em consideração a velocidade, é possível deter- minar diferentes influências sobre a carga de aproveitamento que são relevantes para plantas tuberosas especiais e, assim, fornecer um si- nal de velocidade de elemento de transporte otimizado para esses ca- Sos.
[00018] Em uma concretização vantajosa da invenção, o conjunto de dados de teste é usado como um conjunto de dados de saída para uma primeira execução do método em uma execução posterior do mé- todo. O conjunto de dados de teste de uma primeira execução do mé- todo é, portanto, o mesmo que o conjunto de dados de saída de uma execução posterior do método. Alternativamente, uma imagem de tes-
te e uma imagem inicial são gravadas cada vez que o método é execu- tado. Em particular, a unidade de captura de imagem óptica grava imagens em uma frequência entre 0,1 e 1000 Hertz, em que o conjun- to de dados de teste é comparado com o conjunto de dados de saída em uma frequência mais baixa, em particular 0,1 a 10 Hertz. Devido a essas características do processo, o sinal de velocidade de elemento de transporte é baseado em um conjunto de dados de resolução parti- cularmente alta e o processo pode ser realizado de forma eficiente.
[00019] Em particular, o método de acordo com a invenção é carac- terizado por o dispositivo de avaliação determinar o sinal de velocida- de de transporte com base em uma avaliação do fluxo óptico do mate- rial de colheita resultante do conjunto de dados de teste e do conjunto de dados de saída. O fluxo óptico que resulta do conjunto de dados de teste e do conjunto de dados de saída é um conjunto de dados com informações de movimento do objeto ou objetos visíveis na imagem de teste, em particular no sistema de referência do sistema óptico com formação de imagens da unidade de captura de imagem.
[00020] O dispositivo de avaliação calcula, preferivelmente, pelo menos um conjunto de dados de características de movimento, em particular para determinar o fluxo óptico. O conjunto de dados de ca- racterísticas de movimento identifica um movimento, em particular uma direção de movimento, pelo menos um objeto que é pelo menos parci- almente representado pela imagem de teste, em particular por uma parte da imagem de teste. Em particular, vários objetos podem ser vi- sualizados simultaneamente em pelo menos uma parte da imagem de teste, de modo que os dados característicos de movimento definidos, pelo menos indiretamente, indiquem a direção do movimento destes. O sinal de velocidade do elemento de transporte é gerado com base no conjunto de dados característicos de movimento.
[00021] O conjunto de dados característicos de movimento preferi-
velmente contém apenas um item de informação ou um valor numérico ou uma pluralidade de itens de informação ou valores numéricos. O conjunto de dados característicos de movimento é calculado em parti- cular com base tanto no conjunto de dados de teste quanto no conjun- to de dados de saída ou em uma comparação dos mesmos, alternati- vamente apenas com base no conjunto de dados de teste.
[00022] O conjunto de dados característicos de movimento contém informações por meio das quais um movimento do objeto ou objetos que são pelo menos parcialmente representados é pelo menos parci- almente especificado. Em particular, o conjunto de dados característi- cos de movimento possui informações sobre a direção. No caso de vários objetos, que podem ser apenas parcialmente mostrados, o con- junto de dados de movimento pode conter informações em várias dire- ções ou em uma direção geral de movimento. O objeto pode ser qual- quer representação pelo menos parcial de um corpo de imagem com uma extensão física, em particular pelo menos uma parte de uma plan- ta tuberosa, um caule, um torrão, terra, o elemento de transporte ou combinações dos mesmos.
[00023] As informações de movimento de quaisquer objetos ou combinações de objetos na imagem de teste e na imagem inicial são determinadas durante a determinação do fluxo óptico, comparando pelo menos partes de áreas que podem ser encontradas novamente em ambas as imagens. Essas áreas recuperáveis podem, por exem- plo, ter o tamanho de um pixel ou ser caracterizadas por um pixel, de modo que nenhum reconhecimento de objeto no sentido de uma de- tecção de objetos na forma de plantas tuberosas, pedras ou semelhan- tes é necessário.
[00024] Ao levar em consideração o conjunto de dados característi- cos de movimento que caracteriza o movimento de um objeto com imagem, uma inferência detalhada sobre uma situação de movimento do material de colheita com imagem pode ser calculada. Em particular, uma situação de movimento já resulta da consideração da direção do movimento, preferivelmente sem considerar a velocidade.
[00025] O sinal de velocidade de elemento de transporte e uma mudança na velocidade de transporte acionada por ele influenciam a situação do movimento continuamente e de uma maneira particular- mente livre de erros e, assim, alcançam um rendimento ideal de mate- rial de colheita.
[00026] O conjunto de dados característicos de movimento contém preferivelmente dois valores numéricos, com base nos quais um vetor pode ser gerado. O conjunto de dados característicos de movimento compreende preferivelmente duas rotas em direções diferentes ou, alternativamente, um ângulo e uma rota. Desta forma, pelo menos um vetor pode ser gerado que é preferivelmente exibido com a imagem de teste em uma unidade de visualização para um usuário. Desta forma, o usuário recebe uma imagem da situação do movimento e pode, se desejar, verificar o sucesso da mudança na velocidade de elemento de transporte feita pelo dispositivo de avaliação.
[00027] Para calcular pelo menos um conjunto de dados caracterís- ticos de movimento, um sub-conjunto dedados de teste, que é gerado com base em uma primeira área de imagem parcial da imagem de tes- te, é comparado com uma pluralidade de sub-conjuntos de dados de saída, que são gerados com base em outras áreas de imagem parciais da imagem de saída. Alternativamente, um subconjunto de dados de saída que é gerado com base em uma primeira área de imagem parci- al da imagem de saída é comparado com uma pluralidade de subcon- juntos de dados de teste que são gerados com base em outras áreas de imagem parcial do imagem de teste. Com cada comparação, uma correspondência entre os respectivos sub-conjuntos de dados de teste e de saída é avaliada. Em cada comparação, em particular, exatamen-
te um subconjunto de dados de teste é comparado com exatamente um subconjunto de dados de saída. Uma correspondência entre um subconjunto de dados de teste e um subconjunto de dados de saída é particularmente boa se as áreas parciais da imagem descritas por es- tes tiverem uma grande semelhança óptica. Para determinar a seme- lhança, os valores de brilho, contraste e/ou cor podem ser compara- dos.
[00028] Em particular, a correspondência só é avaliada com base nos respectivos conjuntos de dados de teste e conjuntos de dados de saída, alternativamente com base em dados adicionais dos conjuntos de dados de teste e conjuntos de dados de saída. Em outra modali- dade preferida, a correspondência também é avaliada com base em informações adicionais que não fazem parte dos conjuntos de dados de teste e conjuntos de dados de saída e que são registrados em par- ticular por sensores da máquina. Em particular, uma variável auxiliar, como a velocidade de circulação do elemento de transporte, é levada em consideração para a avaliação da correspondência. Como resulta- do, um desvio posicional esperado de duas áreas parciais da imagem é, preferivelmente, predeterminado a partir do conjunto de dados de teste e do conjunto de dados de saída e é incluído na avaliação da correspondência.
[00029] A correspondência é avaliada, preferivelmente, com base em um contraste entre os componentes dos subconjuntos de dados de teste e subconjuntos de dados de saída nos quais as áreas parciais de imagem são baseadas. Em particular, um determinado contraste da primeira área da imagem é comparado com contrastes pelo menos parcialmente correspondentes das outras áreas parciais da imagem e a correspondência dos contrastes é avaliada, em particular com base em um gradiente de brilho ou gradiente de cor ou uma extensão espa- cial do contraste. Esta forma de avaliar a correspondência de diferen-
tes áreas parciais da imagem permite que áreas parciais da imagem que, pelo menos parcialmente mostram o mesmo objeto, sejam atribu- ídas umas às outras de maneira particularmente confiável e, assim, um movimento do material de colheita pode ser rastreado, indepen- dentemente de partes completas do material de colheita, como bata- tas, pedras ou semelhantes. Como resultado, o sinal de velocidade de elemento de transporte pode ser calculado com base em uma maior quantidade de informações e a velocidade da colheitadeira pode, por- tanto, ser controlada de forma particularmente precisa em função da situação do movimento.
[00030] Particularmente preferivelmente, o conjunto de dados ca- racterísticos de movimento de um objeto mostrado pela primeira área de imagem parcial, em particular uma direção de movimento engloba- da por ela, é calculado com base nos parâmetros de posição do con- junto de dados de teste e do conjunto de dados de saída, que são atri- buído aos dois testes de melhor correspondência e subconjuntos de dados de saída. Tanto o conjunto de dados de teste quanto o conjunto de dados de saída contêm, portanto, parâmetros de posição que re- produzem a posição de diferentes áreas de imagem da imagem de teste ou da imagem de saída em relação a outras áreas de imagem ou marcações de referência de imagem ou em termos absolutos. A dire- ção do movimento é calculada em detalhes, em particular com base no cálculo de dois parâmetros de posição diferentes, para o qual os pa- râmetros de posição em particular contêm dados de posição de pelo menos duas dimensões diferentes. A direção do movimento indica, portanto, de onde para onde uma área de imagem ou objeto represen- tado pela imagem de teste ou a imagem inicial se moveu entre a gra- vação da imagem inicial e a gravação da imagem de teste e é particu- larmente definida por dois trajetos de movimento em diferentes dire- ções de referência. Como resultado, uma declaração particularmente precisa pode ser feita a respeito da situação do movimento no elemen- to de transporte e, em particular, um bloqueio ou movimento desimpe- dido do material de colheita pode ser determinado.
[00031] Em particular, o dispositivo de avaliação divide a imagem de teste e a imagem de saída em uma pluralidade de áreas de ima- gem preferivelmente igualmente grandes, cada área de imagem da imagem de teste ou a imagem de saída sendo atribuída a uma área de imagem da imagem de saída ou imagem de teste que melhor corres- ponda a ela. Cada área da imagem é baseada em particular em um conjunto de dados de teste ou subconjunto de dados de saída. Como resultado, uma pluralidade de conjuntos de dados característicos de movimento, em direções de movimento particulares, pode ser determi- nada e a situação de movimento pode ser determinada com uma reso- lução mais alta.
[00032] Em uma concretização vantajosa da invenção, uma carac- terística de correspondência que caracteriza o grau de correspondên- cia entre um subconjunto de dados de teste e um subconjunto de da- dos de saída tem uma influência no sinal de velocidade de elemento de transporte. Dependendo de quão grande é o grau de correspon- dência entre os conjuntos de dados de teste e os subconjuntos de da- dos de saída que melhor correspondem, a direção do movimento cal- culada com base nisso tem, em particular, um significado diferente no cálculo do sinal de velocidade de elemento de transporte. Assim, um movimento de um objeto que pode ser claramente rastreado tem uma influência maior no sinal de velocidade de elemento de transporte do que um movimento que só poderia ser rastreado supostamente com base em dois subconjuntos de dados de teste e sub-conjuntos de da- dos de saída relativamente diferentes. Isso aumenta o valor informati- vo dos conjuntos de dados característicos de movimento e, portanto, o valor do sinal de velocidade de elemento de transporte.
[00033] O dispositivo de avaliação gera, preferivelmente, um con- junto de dados característicos de movimento para diferentes objetos, que são pelo menos parcialmente representados com a imagem de teste, ou diferentes áreas da primeira imagem, que em particular inclu- em exatamente um pixel da imagem de teste e/ou da imagem de saí- da. Em particular, um conjunto de dados característicos de movimento é determinado para uma pluralidade de subconjuntos de dados de tes- te e/ou subconjuntos de dados de saída, independentemente dos obje- tos mostrados pelas respectivas imagens. Particularmente preferivel- mente, um conjunto de dados característicos de movimento é gerado, em particular compreendendo uma direção de movimento, para uma pluralidade de pixels da imagem de teste e/ou da imagem de saída. Em particular, um conjunto de dados característicos de movimento é gerado para cada pixel da imagem de teste e/ou da imagem de saída ou, alternativamente, preferivelmente pelo menos para cada pixel de um segmento, correlacionado da imagem de teste e/ou da imagem de saída. Com este número de conjuntos de dados característicos de mo- vimento e a resolução ao determiná-los, a situação de movimento no elemento de transporte pode ser rastreada de forma particularmente precisa e a velocidade de elemento de transporte pode ser ajustada para ser orientada de forma particularmente próxima à situação de movimento. Isso aumenta ainda mais a eficiência da máquina.
[00034] O dispositivo de avaliação calcula preferivelmente em uma primeira etapa de cálculo para uma pluralidade de áreas de imagem compreendendo pelo menos um primeiro número de pixels e um con- junto de dados característicos de movimento cada e em uma etapa de cálculo posterior e levando em consideração os conjuntos de dados característicos de movimento calculados na primeira etapa de cálculo, um conjunto de dados característicos de movimento adicional para um número maior de áreas de imagem diferentes que compreendem um número menor de pixels. Em particular, na primeira etapa de cálculo, o dispositivo de avaliação calcula um conjunto de dados característicos de movimento para um número menor de áreas de imagem maiores e na etapa de cálculo posterior um número maior de conjuntos de dados característicos de movimento para áreas de imagem menores que, quando colocadas juntas, resultam na mesma imagem geral que as áreas maiores da imagem. Desta forma, os conjuntos de dados carac- terísticos de movimento calculados na última etapa de cálculo, os quais são atribuídos a um pixel, são determinados por uma aproxima- ção iterativa e, portanto, a probabilidade de conjuntos de dados de movimento incorretos, que em particular contêm direções de movimen- to que não correspondem às direções atuais de movimento dos obje- tos no elemento de transporte, é minimizada.
[00035] Pelo menos um conjunto de dados característicos de mo- vimento inclui, preferivelmente, pelo menos temporariamente um pri- meiro trajeto de movimento em uma primeira direção e um segundo trajeto de movimento em uma segunda direção que se desvia da pri- meira direção, em particular em 90 º no plano de imagem e/ou uma indicação de direção e/ou um trajeto de movimento total independente da direção. Em particular, a indicação de direção e, portanto, a direção de movimento do conjunto de dados característicos de movimento é calculada com base no primeiro e no segundo trajeto de movimento. Os trajetos de movimento e/ou o trajeto total de movimento são espe- cificados em particular como valores relativos que dependem do posi- cionamento, em particular da orientação da unidade de captura de imagem, e não requerem nenhuma calibração separada.
[00036] Em uma modalidade vantajosa da invenção, o dispositivo de avaliação calcula um valor característico de movimento com base em pelo menos um valor característico de movimento que caracteriza uma direção de movimento de pelo menos um conjunto de dados de movimento e, em particular, com base em pelo menos um valor carac- terístico de referência atribuído ao valor característico de movimento. Em particular, apenas os valores característicos de movimento que caracterizam uma direção de movimento são usados para o cálculo dos conjuntos de dados característicos de movimento e, em particular, nenhum dado adicional com base no conjunto de dados de teste e/ou conjunto de dados de saída. Em particular, o valor característico de movimento caracteriza exclusivamente a direção do movimento. Em particular, o valor característico de carga de aproveitamento é calcu- lado com base em sua pluralidade de valores característicos de mo- vimento, em que cada valor característico de movimento faz parte de um conjunto de dados característicos de movimento diferente. O valor característico de movimento especifica, em particular, a extensão de um movimento em uma direção transversal que se desvia da direção de transporte do elemento de transporte, ou especifica uma direção de movimento, por exemplo, uma indicação de um ângulo. Os valores ca- racterísticos de movimento são compensados como tal para o valor característico de carga de aproveitamento ou inicialmente em cada caso com o valor característico de referência atribuído. O valor carac- terístico de referência indica em particular uma direção ideal ou global na qual o material de colheita deve se mover. Os desvios dos valores característicos de movimento em relação ao valor característico de re- ferência ou aos valores característicos de referência são, portanto, preferivelmente usados para calcular o valor característico de carga de aproveitamento.
[00037] Os valores característicos de referência são preferivelmente todos iguais e caracterizam a direção na qual o material de colheita deve se mover globalmente e/ou têm valores diferentes que atribuem a cada área de imagem ou conjunto de dados de teste ou sub conjunto de dados de saída sua própria direção de movimento a ser compara-
da.
[00038] No caso de um valor característico de referência uniforme para vários valores característicos de movimento, se não houver ajuste computacional de um desvio relacionado à perspectiva da imagem de teste devido a um objetivo da unidade de captura de imagem, ocorrerá em particular um desvio básico entre o valor característico de referên- cia e, pelo menos, uma grande parte dos valor característicos de mo- vimento, mesmo se nenhum material de colheita for mostrado, por exemplo, na forma de beterraba ou batata ou não tiver componente de movimento em uma direção transversal que desvia da direção de refe- rência.
[00039] O dispositivo de avaliação avalia de forma particularmente preferida uma pluralidade de valores característicos de movimento, que são compostos por diferentes conjuntos de dados de movimento característicos, a fim de calcular o valor característico de carga de aproveitamento. Estes são, preferivelmente, os valores característicos do movimento dos pixels de pelo menos uma parte da imagem de tes- te. Em particular, o dispositivo de avaliação calcula um desvio padrão dos valores característicos do movimento, que em particular caracteri- zam uma direção do movimento, a partir dos respectivos valores ca- racterísticos de referência ou do valor característico de referência uni- forme. Para este propósito, em particular, os valores do desvio de va- lores característicos de movimento e valores característicos de refe- rência são usados na medida em que um desvio relacionado ao valor médio é inicialmente calculado. A avaliação estatística dos valores ca- racterísticos do movimento e, portanto, a determinação do valor carac- terístico de carga de aproveitamento, são realizadas, preferivelmente, independentemente da magnitude da velocidade do material de colhei- ta representada pela imagem de teste.
[00040] Em um exemplo de concretização preferido da invenção, as diferenças dos desvios em relação ao desvio médio são então forma- das e depois elevadas ao quadrado. As diferenças ao quadrado são somadas e divididas pelo número de valores característicos de movi- mento e a raiz quadrada é obtida do resultado. Com esta forma de avaliação estatística, o valor característicos de carga de aproveitamen- to se correlaciona particularmente bem com o risco de um bloqueio ocorrer na área do elemento de transporte, de modo que o sinal de velocidade de transporte possa ser usado de forma particularmente confiável para definir uma carga de aproveitamento atual que se aproxima de uma carga de aproveitamento máxima possível.
[00041] Como alternativa ao cálculo do desvio padrão, o valor ca- racterístico de carga de aproveitamento é calculado como o valor mé- dio dos valores característicos do movimento que indicam a direção do movimento, ou seus valores ou seu desvio absoluto em relação ao (s) valor (es) característico(s) de referência. Por sua vez, como alternati- va, o valor médio é calculado para valores característicos de movimen- to que indicam um trajeto total de movimento ou um desvio médio quadrático desses valores característicos de movimento. Também nestes casos, o valor característico de carga de aproveitamento tem uma correlação significativa com a tendência atual de entupimento da máquina.
[00042] De acordo com a invenção, uma avaliação estatística de apenas as direções de movimento dos objetos, pelo menos parcial- mente representados nas imagens de teste, em particular usando o desvio padrão da direção de movimento de uma direção de referência, em relação a uma direção de referência pré-determinada pela (s) dire- ção (ões) de transporte principal do elemento de transporte associado, é particularmente adequada para determinar o sinal de velocidade de transporte.
[00043] —Alternativamente ou além do cálculo do desvio padrão, o valor característico de carga de aproveitamento é calculado como o valor médio dos valores característicos de movimento que indicam a direção do movimento, ou seus valores ou seu desvio absoluto em re- lação ao (s) valor(es) característico(s) de referência. Novamente, co- mo alternativa, o valor médio é calculado para valores característicos de movimento que indicam um trajeto total de movimento ou um des- vio médio quadrático desses valores característicos de movimento é calculado. Também nestes casos, o valor característico de carga de aproveitamento apresenta uma correlação significativa com a tendên- cia atual de entupimento da máquina. Outros recursos estatísticos que podem descrever o comportamento do fluxo e, assim, servir individu- almente ou em conjunto com outros valores como variáveis de entrada para a regulação da velocidade são percentis sobre comprimentos ou orientações de fluxo, momentos estatísticos, absolutos ou centrais de
1., 2., ... ordem... de ordem k, ou podem ser usadas em particular comparações de histograma, dos histogramas atuais com histogramas normais pré-configuráveis.
[00044] “Como alternativa ou em adição às concretizações acima descritas do método de acordo com a invenção, o dispositivo de avali- ação calcula pelo menos uma primeira porção da imagem de teste formada por pelo menos uma área de imagem. Pelo menos uma área de imagem representa pelo menos parcialmente um componente defi- nido do material de colheita ou da máquina. Em particular, um valor característico de carga de aproveitamento ou outro valor característico de carga de aproveitamento é calculado com base no primeiro compo- nente. Em muitos exemplos de concretização, o valor característico de carga de aproveitamento deve ser igualado à porção.
[00045] Antes do cálculo da primeira porção, o componente que é representado estatisticamente pela primeira porção é predefinido. À imagem de teste e/ou o conjunto de dados de teste são, em particular,
subdivididos em uma pluralidade de áreas de imagem, preferivelmente do mesmo tamanho. As áreas da imagem que mostram pelo menos parcialmente o componente em conjunto formam a primeira porção. À porção é, em particular, uma porção dessas áreas de imagem mos- trando o componente pelo menos parcialmente nas áreas totais da imagem, sendo a primeira porção formada com base em uma porção de números de áreas de imagem ou com base em suas áreas comuns.
[00046] A primeira porção é uma medida da extensão das áreas da imagem que representam o componente e, portanto, uma medida da densidade do componente no campo de visão da unidade de captura de imagem ou a porção da imagem de teste a ser visualizada. Em par- ticular, o componente é pelo menos parcialmente um componente de plantas tuberosas, como resultado do qual o primeiro componente in- dica pelo menos aproximadamente. Uma área de imagem é então ava- liada como representando o componente e adicionada à primeira por- ção se pelo menos 50% a 100% de sua área mostrar o componente. Em particular, pelo menos uma área de imagem também pode ser apenas parcialmente atribuída à primeira porção ou, preferivelmente, parcialmente atribuída a diferentes porções. É particularmente vanta- joso se, no âmbito do método de classificação preferivelmente basea- do em modelo, não for possível atribuir claramente a área da imagem a um componente correspondente. Neste caso, as probabilidades de atribuição a diferentes porções são preferivelmente determinadas. As áreas de imagem são particularmente preferivelmente atribuídas pro- porcional ou parcialmente a diferentes porções de acordo com as pro- babilidades. Como resultado, as razões entre os componentes são re- produzidas com ainda mais precisão.
[00047] “Como cálculo da primeira porção, calcula-se o valor carac- terístico que, em particular, caracteriza a composição do material de colheita. A velocidade de transporte pode ser regulada de forma parti-
cularmente vantajosa nesta base, uma vez que o desempenho de lim- peza do elemento de transporte ou do aparelho de separação que compreende o elemento de transporte é altamente dependente da composição do material de colheita. No caso de a primeira porção ca- racterizar uma concentração de impurezas, a velocidade de transporte pode, preferivelmente, ser aumentada à medida que a primeira porção aumenta, a fim de gerar uma menor ocupação em favor de um maior efeito de separação, em particular de peneiramento. O valor caracte- rístico de carga de aproveitamento é calculado preferivelmente pelo menos com base na primeira porção ou é igual à primeira porção.
[00048] O sinal de velocidade de transporte depende, preferivel- mente, da velocidade do material de colheita ou do elemento de trans- porte. Um valor de velocidade que representa esta velocidade pode ser usado em particular para calcular o valor característico de carga de aproveitamento, que como resultado tem um valor informativo diferen- te.
[00049] Pelo menos uma área de imagem que forma a primeira porção é preferivelmente identificada como mostrando o componente definido, em particular com base em um subconjunto de dados de tes- te gerado com base na área de imagem. Em particular, a área da ima- gem é identificada com base em um valor de teste, preferivelmente informação de cor, contida na imagem de teste e/ou no subconjunto de dados de teste. A informação de cor inclui, em particular, valores de preto e branco, valores de cinza e/ou valores de canal de cor de um espaço de cor.
[00050] O subconjunto de dados de teste, o valor de teste ou as in- formações de cor são preferivelmente classificados por um método de classificação estatística baseado em modelo particular. Uma área de imagem é consequentemente adicionada à primeira porção e, em par- ticular quando o resultado do método de classificação é atribuído ao componente definido do material de colheita ou da máquina. O método de classificação usa em particular uma rede neural, uma floresta alea- tória, um classificador Bayesiano, uma máquina Support Vector e/ou uma árvore de decisão. Ao usar o método de classificação, o resultado do cálculo da primeira porção, em particular das porções diferentes, é particularmente robusto e significativo no que diz respeito à composi- ção do material de colheita.
[00051] Particularmente preferivelmente, o valor de teste ou a in- formação de cor é comparado com um ou mais valores de referência ou áreas de referência e, com base nisso, uma área de imagem é adi- cionada à primeira porção ou não. Como a imagem de teste, a imagem de referência deve, preferivelmente ser gravada pela unidade de cap- tura de imagem óptica, em que um usuário precisa marcar em parti- cular diferentes partes da imagem de referência como mostrando dife- rentes componentes. Esta forma de diferenciação permite uma identifi- cação particularmente confiável de um componente relevante na ima- gem de teste. Particularmente preferivelmente, pelo menos um dos valores de teste do subconjunto de dados de teste, que em particular inclui a informação de cor, é comparado com pelo menos um valor de referência e uma área de imagem é então atribuída em particular à primeira porção, se pelo menos um valor de teste do subconjunto de dados de teste estiver dentro de um intervalo de valor de referência atribuído. Este intervalo de valores de referência é limitado em particu- lar por um valor máximo e um valor mínimo, em que diferentes valores de teste devem estar preferivelmente em áreas de valor de referência atribuídas, respectivamente, a fim de atribuir a área de imagem à pri- meira porção.
[00052] Em uma concretização vantajosa da invenção, o dispositivo de avaliação desenvolve automaticamente ou ainda mais automatica- mente um modelo no qual o método de classificação é baseado, ao inserir áreas de imagem exemplificativas da imagem de referência a serem atribuídas à primeira porção. Como alternativa ou adicionalmen- te, o dispositivo de avaliação calcula ou altera automaticamente pelo menos uma área de valor de referência ao inserir áreas de imagem exemplificativas de uma imagem de referência a ser atribuída à primei- ra porção. Em particular, os valores de referência, os intervalos de va- lores de referência ou o modelo ou parâmetros do modelo dos mes- mos são, portanto, pelo menos não completamente para ser predefini- dos manualmente pelo usuário. Em vez disso, é suficiente entrar em pelo menos uma área de imagem exemplificativa que mostra o com- ponente, a fim de iniciar o dispositivo de avaliação. Usando a área de imagem, o dispositivo de avaliação determina automaticamente pelo menos um valor de referência, pelo menos uma área de valor de refe- rência ou o modelo ou seus parâmetros de modelo. O dispositivo de avaliação, portanto, ajusta-se amplamente de forma independente a diferentes aplicações. Quanto maior o número de áreas de imagem de entrada, mais precisamente os valores de referência, as áreas de valor de referência ou o modelo ou parâmetros do modelo podem ser de- terminados.
[00053] O método é particularmente robusto quando as áreas da imagem de entrada mostram o componente sob diferentes brilhos e/ou condições de solo. Isso significa que o método também pode ser usa- do de forma confiável sob diferentes condições de aplicação. Particu- larmente preferivelmente, o dispositivo de avaliação adapta pelo me- nos um valor de referência ou os intervalos de valores de referência durante a execução repetida do método, possivelmente com identifica- ção exemplificativa de componentes relevantes pelo operador, a partir dos quais os dados de treinamento para o algoritmo podem ser repro- duzidos.
[00054] Em particular, com a ajuda de outros sensores, como sen-
sores de brilho para medir o brilho do ambiente, aos quais o dispositivo de avaliação atribui conjuntos de dados de teste gravados essencial- mente ao mesmo tempo, o dispositivo de avaliação expande automati- camente o escopo dos dados de referência. Alternativamente ou adici- onalmente, o usuário do método, ou seja, em particular o motorista ou operador da máquina ou uma máquina acoplada a ela, tem a opção de marcar manualmente pelo menos um componente nas imagens de teste visualizadas, a fim de expandir o escopo do dados de referência do dispositivo de avaliação. Com base nas informações fornecidas pe- lo usuário ou com base nos dados armazenados no dispositivo de ava- liação, o dispositivo de avaliação pode distinguir entre, por exemplo, batatas, repolho, pedras e torrões e calcular as respectivas porções.
[00055] “Com exceção da entrada de quaisquer dados de treinamen- to existentes na forma de componentes de marcação, o método de acordo com a invenção é preferivelmente executado automaticamente após o seu início. É mais fácil para o motorista ou operador da máqui- na guiá-la.
[00056] As áreas de imagem que formam a primeira porção são preferivelmente identificadas com base em subconjuntos de dados de imagem gerados com base em áreas de imagem respectivamente ad- jacentes ou formados por esses subconjuntos de dados de imagem. Em particular, as informações de cores compreendidas pelos subcon- juntos de dados de teste, preferivelmente também incluindo valores em preto e branco e/ou cinza, são usadas para este propósito. As ava- liações das áreas de imagem, portanto, não ocorrem apenas com base nos dados atribuídos a elas, mas também usam dados adicionais atri- buídos às áreas de imagem circundantes. Desta forma, gradientes de brilho e/ou gradientes de cor podem ser determinados e a identificação pode, portanto, ocorrer com base em um conjunto de dados mais am- plo.
[00057] As diferentes áreas da imagem são, preferivelmente, pon- deradas de forma diferente ao calcular a primeira porção. A contribui- ção das áreas da imagem que formam a primeira porção é, portanto, diferente. Isso torna possível não calcular a primeira porção puramente com base nas representações em perspectiva da imagem de teste, mas sim dar uma prioridade maior, em particular às áreas da imagem que mostram um componente do material de colheita que está mais longe da unidade de captura de imagem do que áreas de imagem que mostram um componente mais próximo da unidade de captura de imagem. Desse modo, uma primeira porção ajustada em perspectiva pode ser formada e, assim, uma imagem particularmente realista da composição do material de colheita pode ser obtida no elemento de transporte.
[00058] Toda a imagem de teste ou uma parte correlata da imagem de teste é preferivelmente dividida em áreas parciais da imagem que já foram descritas acima. As áreas parciais da imagem em particular incluem cada uma o mesmo número de pixels da imagem de teste, preferivelmente exatamente um pixel. A parte da imagem de teste é uma parte ou recorte da imagem de teste que compreende uma plura- lidade de áreas parciais da imagem. Para calcular o primeiro compo- nente, em particular, apenas as áreas da imagem que mostram o componente são consideradas e que pertencem à parte da imagem de teste. Para este efeito, a parte da imagem de teste é especialmente definida de forma a representar as zonas sensíveis que devem ser monitoradas dentro da máquina. A área de imagem que forma a pri- meira porção compreende, em particular, uma pluralidade de áreas de imagem parciais de uma parte de imagem de teste.
[00059] A imagem de teste ou a parte da imagem de teste é, em particular, rasterizada em uma pluralidade de áreas de imagem parci- ais, cada uma das quais é preferivelmente retangular. Quando as áreas parciais da imagem são formadas por exatamente um pixel, um banco de dados particularmente grande é criado para avaliar a condi- ção do material de colheita em relação aos seus componentes indivi- duais, permitindo assim um controle particularmente sensível dos pa- râmetros operacionais. Ao mesmo tempo, as quantidades de dados fornecidas por câmeras digitais 2D convencionais com no máximo al- guns milhões de pixels, como regra, podem ser facilmente processa- das prontamente para um dispositivo de avaliação equipado com um ou mais processadores atuais.
[00060] A imagem de teste compreende, preferivelmente, várias partes da imagem de teste, para as quais o dispositivo de avaliação calcula uma primeira porção, em particular várias porções, de áreas de imagem. As partes da imagem de teste mostram, em particular, dife- rentes seções do mesmo elemento de transporte ou diferentes ele- mentos de transporte. Em particular, as partes da imagem de teste mostram seções de um elemento de transporte, uma das quais está disposta na direção de transporte na frente de um aparelho de separa- ção ou um elemento de separação do mesmo e outra está disposta atrás do aparelho de separação ou de um elemento de separação do mesmo. Alternativamente, as partes da imagem de teste mostram dife- rentes elementos de transporte, que representam trajetos de transpor- te alternativos para diferentes componentes do material de colheita (por exemplo, um elemento de transporte para plantas tuberosas, um elemento de transporte para impurezas removidas). Ao calcular o pri- meiro componente para essas diferentes partes da imagem de teste, o desempenho de limpeza ou separação do aparelho de separação as- sociado pode ser avaliado de forma particularmente abrangente. Em particular, a primeira porção de um fluxo de entrada de material de co- lheita para o aparelho de separação pode ser comparada com a pri- meira porção de um fluxo de saída de mistura de plantas tuberosas do elemento de separação ou do aparelho e, assim, a eficácia do apare- lho de separação pode ser determinada. Dependendo da eficácia, a velocidade de transporte, em particular, é configurada de forma que, por exemplo, os congestionamentos ocorridos a curto prazo possam ser eliminados diminuindo a velocidade ou eliminando-os mais rapi- damente. Ao definir diferentes partes da imagem de teste na frente de um aparelho de separação ou dispositivo de desvio, o acúmulo de ma- terial de colheita pode ser avaliado particularmente bem. Por exemplo, para uma parte da imagem de teste localizada diretamente na frente do dispositivo de desvio, uma ocupação com material de colheita pode ser definida em relação a uma ocupação anterior desta área, a fim de aumentar a velocidade de transporte, por exemplo, se a ocupação em frente do dispositivo de desvio for muito baixa.
[00061] As partes da imagem de teste representadas ou presentes nos respectivos conjuntos de dados de teste também podem mostrar parte de um elemento de transporte na frente de um elemento de se- paração ou de desvio do aparelho de separação e uma parte do ele- mento de transporte após o elemento de separação ou elemento de desvio. Se a análise de imagem mostrar que porções muito grandes de, por exemplo, plantas tuberosas aparecem atrás de um elemento de desvio em uma área indesejada, o que pode ser uma indicação de separação insuficiente devido ao congestionamento, a velocidade de transporte poderá ser ajustada em conformidade.
[00062] Em uma outra concretização da invenção, as partes da imagem de teste mostram preferivelmente diferentes elementos de transporte após um aparelho de separação, em particular um elemento de transporte para descarregar uma mistura de plantas tuberosas e um elemento de transporte para descarregar impurezas para o mesmo aparelho de separação. Neste caso, uma primeira porção de um com- ponente, por exemplo, plantas tuberosas, é preferivelmente determi-
nada para ambas as partes da imagem de teste. Alternativamente, porções diferentes são calculadas para as diferentes partes da ima- gem de teste. Desta forma, por exemplo, uma porção de impurezas no fluxo de saída de mistura de plantas tuberosas pode ser comparada com uma porção de plantas tuberosas em um fluxo de impurezas re- movido e, com base nisso, um elemento de transporte atribuído ao aparelho de separação pode ser ajustado em relação à sua velocida- de.
[00063] As áreas de imagem que formam a primeira porção mos- tram preferivelmente plantas tuberosas ou partes delas e as áreas de imagem que formam uma segunda porção mostram misturas ou partes delas. O dispositivo de avaliação calcula assim pelo menos dois com- ponentes diferentes. O dispositivo de avaliação calcula com especial- mente preferivelmente pelo menos quatro porções compreendendo uma porção para componentes de máquina, uma porção para plantas tuberosas, uma porção para componentes de ramas, uma porção para solo ou torrões, uma porção para pedras e/ou uma porção para áreas danificadas. Dependendo da aplicação, em particular, apenas uma parte das porções declaradas é calculada e ou várias das porções de- claradas são combinadas. Em particular, a soma das ações é <1.
[00064] “Uma imagem mais precisa da composição do material de colheita ou da ocupação do elemento de transporte pode ser obtida por meio de uma pluralidade de componentes no cálculo do dispositivo de avaliação. Alternativamente à identificação de áreas da imagem com base em valores limites, todas as áreas da imagem da imagem de teste ou de uma parte da imagem de teste são necessariamente atri- buídas a uma porção. Nesse caso, um grau de correspondência entre os subconjuntos de dados de teste calculados com base nas áreas da imagem é avaliado com os subconjuntos de dados de referência e ca- da área da imagem é atribuída à porção para a qual a correspondência é maior.
[00065] Em uma concretização vantajosa da invenção, o valor ca- racterístico de carga de aproveitamento é baseado em um desvio da primeira parte de um valor limite calculado pelo dispositivo de avalia- ção. Em particular, o valor limite caracteriza uma carga de aproveita- mento ótima do elemento de transporte, em que um desvio de um va- lor definido desencadeia um aumento ou diminuição na velocidade de transporte. O valor característico de carga de aproveitamento é base- ado, em particular, em uma pluralidade de componentes e, preferivel- mente, em outros dados, em particular dados do sensor.
[00066] Em uma concretização vantajosa da invenção, o sinal de velocidade de transporte é calculado com base em uma pluralidade de valores característicos de carga de aproveitamento, em particular cal- culados um após o outro, ou pelo menos um valor característico calcu- lado anteriormente é incluído no cálculo do valor característico de car- ga de aproveitamento. Em particular, uma média móvel do valor carac- terístico de carga de aproveitamento é calculado e forma a base para o sinal de velocidade de transporte ou o perfil do valor característico de carga de aproveitamento é suavizado, em particular usando um filtro passa-baixa. Como resultado dessas medidas, o método de acor- do com a invenção é particularmente não vulnerável a falhas e pode, portanto, ser usado de uma maneira particularmente robusta.
[00067] Em uma concretização vantajosa da invenção, pelo menos um sensor transmite dados do sensor para o dispositivo de avaliação, que são incluídos no cálculo do sinal de velocidade de transporte. O sensor é, em particular, um sensor, preferivelmente um sensor tátil ou um sensor ultrassônico, para medir uma espessura da camada de ma- terial de colheita no elemento de transporte e/ou um sensor de veloci- dade, em particular para medir a velocidade de um acionamento do elemento de transporte. Preferivelmente um sensor para medir a po-
tência de acionamento, por exemplo na forma de um sensor de pres- são para medir uma pressão de óleo hidráulico. Em particular, o sen- sor de velocidade é usado para determinar um escorregamento do elemento de transporte, que é transmitido para o dispositivo de avalia- ção na forma de dados do sensor. Por meio de um sensor de umidade, as informações também podem ser incluídas para o cálculo do sinal de velocidade do elemento de transporte.
[00068] “Com base nesta informação adicional disponível nos dados do sensor, que vai além do que é fornecido com base na imagem de teste, o dispositivo de avaliação tem uma imagem muito mais precisa da situação de carga de aproveitamento na área do elemento de transporte, o que por sua vez pode influenciar a velocidade do elemen- to de transporte para ser melhor coordenada.
[00069] O dispositivo de avaliação desencadeia, preferivelmente, uma aceleração ou uma desaceleração da velocidade de transporte de, pelo menos, elementos de transporte individuais da máquina de colheita por meio de diferentes sinais de velocidade de transporte. Em particular, o dispositivo de avaliação ou o dispositivo de controle de velocidade do elemento de transporte compreende um controlador de três pontos, em que a aceleração, a desaceleração ou a manutenção da velocidade do elemento de transporte atual é acionada como uma alternativa entre si. Uma aceleração é acionada em particular quando o valor característico de carga de aproveitamento exceder um primeiro valor limite predefinido; uma desaceleração é acionada de acordo se o valor característico de carga de aproveitamento ficar abaixo de um segundo valor limite predefinido. O valor absoluto atual pode ser van- tajosamente levado em consideração novamente no cálculo do au- mento ou diminuição efetivos da velocidade de transporte com base no sinal de velocidade de transporte.
[00070] Um gradiente de velocidade do elemento de transporte aci-
onado pelo sinal de velocidade do elemento de transporte e/ou a dife- rença entre as velocidades do elemento de transporte antes e depois de uma aceleração ou desaceleração é particularmente preferido, de- pendendo do valor característico de carga de aproveitamento. Em par- ticular, a quantidade do gradiente de velocidade é maior durante a de- saceleração do que durante a aceleração, a fim de evitar o entupimen- to da forma mais confiável possível e, ao mesmo tempo, para evitar trepidações do material de colheita no elemento de transporte. Além disso, um incremento de velocidade é preferivelmente maior, quanto menor for o valor característico de carga de aproveitamento e/ou quanto maior for o valor característico de carga de aproveitamento. Alternativamente, exatamente uma velocidade do elemento de trans- porte é atribuída a cada valor característico de carga de aproveitamen- to, que é continuamente reajustada para o valor característico de car- ga de aproveitamento.
[00071] Preferivelmente, após uma mudança na velocidade de transporte ter sido disparada, nenhuma mudança adicional na veloci- dade de transporte será disparada por um período definido e/ou um trajeto de transporte definido. Como resultado, após uma mudança na velocidade de transporte desencadeada pelo sinal de velocidade de transporte, em particular uma aceleração ou desaceleração, não há nenhuma mudança adicional até que um efeito da mudança desenca- deada na velocidade de transporte possa ser avaliado. Ao mesmo tempo, o trabalho é mais suave com o material. Para determinar o pe- ríodo entre a mudança na velocidade de transporte e o momento, no qual o material de colheita localizado na frente do elemento de trans- porte durante a mudança na velocidade de transporte atinge o padrão de teste, o dispositivo de avaliação recebe em particular um sinal de um sensor de velocidade ou sensor de rotações por minuto, que é usado para monitorar a velocidade de circulação do elemento de transporte. O sinal ou a velocidade de circulação podem ser usados para calcular quanto tempo é o período de tempo teoricamente. Este refinamento do método evita a superregulação da velocidade de trans- porte e aproveita a inércia necessária da mudança na situação de mo- vimentação do material de colheita e, portanto, a velocidade do ele- mento de transporte levada em consideração.
[00072] O sinal de velocidade de transporte é preferivelmente transmitido para o dispositivo de controle de velocidade de transporte de uma maneira com fio, em particular por meio de um barramento CAN ou Ethernet, ou sem fio, em que a configuração do elemento de transporte preferivelmente tem que ser aprovada com antecedência por um operador por meio de um entrada em uma interface. Esta for- ma de transmissão de dados torna particularmente fácil integrar o sinal de velocidade do elemento de transporte em infraestruturas de dados existentes e, assim, alterar a velocidade do elemento de transporte com base no sinal de velocidade do elemento de transporte de uma maneira simples. A confiabilidade do método é aumentada em particu- lar pelo fato de que um operador visualiza o ajuste resultante ou a ser feito do elemento de transporte em vez de um ajuste automático, es- pecialmente na cabine do motorista, e o libera em uma interface (por exemplo, na forma de um dispositivo de interface humana) por meio de uma entrada correspondente.
[00073] A tarefa também é realizada por uma máquina de colheita de plantas tuberosas. A máquina compreende uma estrutura de má- quina, pelo menos um elemento de transporte, pelo menos uma uni- dade de captura de imagem óptica e um dispositivo de avaliação e é projetada para realizar o método descrito acima. A unidade de captura de imagens é, em particular, uma câmera 2D ou 3D, preferivelmente uma câmera fotográfica ou de vídeo para gravar imagens coloridas ou em preto e branco. Pelo menos uma fonte de luz é preferivelmente atribuída à unidade de captura de imagem, que ilumina os objetos re- produzidos pela imagem de teste durante a operação. Como resultado, os conjuntos de dados característicos de movimento, em particular com base em contrastes a serem determinados, podem ser calculados de uma maneira simplificada e mais confiável.
[00074] O dispositivo de avaliação compreende preferivelmente uma unidade de processamento gráfico, em particular uma unidade de processamento baseada em GPU (Graphical Processing Unit) ou GPGPU (General Purpose Graphical Processing Unit) e/ou FPGA (Fi- eld Programmable Gate Array). Esta versão do dispositivo de avalia- ção permite que o conjunto de dados de teste seja avaliado de manei- ra especialmente econômica.
[00075] Em uma concretização vantajosa da invenção, a máquina tem pelo menos um sensor acoplado ao dispositivo de avaliação, em particular um sensor tátil ou sensor ultrassônico para medir uma es- pessura da camada de material de colheita no elemento de transpor- te, um sensor para medir uma potência de acionamento, por exemplo um sensor de pressão para medir uma pressão de óleo hidráulico, um sensor de umidade e/ou um sensor de velocidade disposto em um elemento de transporte. Com este sensor, o sinal de velocidade de transporte pode ser calculado com base em grandezas físicas medidas além dos conjuntos de dados característicos de movimento, o que au- menta significativamente o valor informativo das variáveis calculadas com o dispositivo de avaliação e reduz sua suscetibilidade a erros.
[00076] A máquina apresenta, preferivelmente, uma pluralidade de unidades de captura de imagem, cada uma das quais captura pelo menos uma imagem de teste do mesmo elemento de transporte duran- te a operação. Alternativamente, a máquina apresenta preferivelmente uma pluralidade de unidades de captura de imagem, em que cada uma registra pelo menos uma imagem de teste de diferentes elemen-
tos de transporte em operação. A composição do material de colheita, em particular um curso da primeira porção ao longo de um trajeto de transporte da máquina, pode ser seguida pela pluralidade de unidades de captura de imagem. Em particular, as velocidades de transporte de diferentes elementos de transporte podem ser ajustadas com base em diferentes porções iniciais.
[00077] O elemento de transporte é preferivelmente concebido co- mo um tapete de peneira ou como um tapete do tipo ouriço. O material de colheita repousa sobre eleo pelo menos temporariamente durante a operação. Em operação, o elemento de transporte passa em particular sob pelo menos um rolo de desvio que se estende transversalmente sobre o elemento de transporte e desvia o material de colheita dele. Durante a operação, o rolo de desvio gira em particular em torno de um eixo de rotação que, em uma vista plana do elemento de transpor- te, é ajustado a <90 º em relação à direção de transporte do elemento de transporte. Neste caso, o elemento de transporte e o rolo de desvio juntos formam um aparelho de separação que deve ser monitorado usando o método de acordo com a invenção. Alternativamente, o ele- mento de transporte é concebido como uma peneira em formato de estrela ou um rolo de transporte, em que a velocidade de transporte é uma velocidade de rotação do mesmo. Neste caso, a peneira em for- ma de estrela transporta o material de colheita em particular porque ele, apoiada sobre a peneira em forma de estrela, gira com a peneira em forma de estrela em pelo menos 135 º, em particular pelo menos 180 º, com seu eixo de rotação se estendendo essencialmente verti- calmente. No caso do elemento de transporte ser projetado como um rolo de transporte, este é em particular compreendido por uma mesa de rolos, com um eixo de rotação do rolo de transporte em particular sendo disposto essencialmente horizontalmente.
[00078] A unidade de captura de imagens é, preferivelmente, dis-
posta de modo que a imagem de teste mostre pelo menos dois trajetos alternativos de transporte para diferentes componentes do material de colheita. Isso permite que dois elementos de transporte sejam monito- rados usando uma unidade de captura de imagem, em que cada parte da imagem de teste representa um segmento dos diferentes elemen- tos de transporte ou do material de colheita. Em particular, um dos elementos de transporte é projetado para transportar impurezas sepa- radas e outro dos elementos de transporte é projetado para transportar plantas tuberosas limpas. Isso permite que uma imagem particular- mente abrangente do desempenho de limpeza e, portanto, o aprovei- tamento do elemento de transporte e/ou do dispositivo de separação que compreende o elemento de transporte, seja captada.
[00079] Outros detalhes e vantagens da invenção podem ser en- contrados nos exemplos de concretização ilustrados esquematicamen- te descritos abaixo; onde:
[00080] A figura 1 mostra um fluxograma de programa de um méto- do de acordo com a invenção.
[00081] A figura 2 mostra uma vista detalhada da determinação dos componentes de material de colheita em uma área de trajeto de elemento de transporte monitorada,
[00082] A figura3 mostra um fluxograma do programa para com- pensar o sinal de velocidade de transporte,
[00083] A figura4 mostra um fluxograma de programa para avaliar o sinal de velocidade de transporte,
[00084] A figura mostra uma vista de uma imagem de teste e sua avaliação parcial,
[00085] A figura6 mostra a imagem de teste de acordo com a figura e sua avaliação adicional possível, parcial,
[00086] A figura7 mostra um objeto de acordo com a invenção,
[00087] As figuras8e9 mostram o objeto de acordo com a figura 7 em diferentes vistas laterais,
[00088] A figura 10 mostra uma vista parcial do objeto de acordo com a figura 7 com um elemento de transporte,
[00089] A figura 11 mostra uma vista detalhada de uma região do dispositivo de acordo com a figura 7, mostrada em segmentos na figu- ra7,
[00090] A figura 12 mostra o objeto de acordo com a figura 11 de uma perspectiva diferente,
[00091] A figura 13 mostra uma representação da imagem de teste da unidade de captura de imagem de acordo com a figura 11,
[00092] A figura 14 mostra um aparelho de separação da máquina de acordo com a figura 7 com uma unidade de captura de imagem,
[00093] A figura 15 mostra uma imagem de teste esquemática gra- vada da perspectiva da unidade de captura de imagem mostrada na figura 14,
[00094] A figura 16 mostra um outro aparelho de separação da máquina de acordo com a figura 7 com uma unidade de captura de imagem,
[00095] A figura 17 mostra uma imagem de teste esquematicamen- te ilustrada gravada da perspectiva da unidade de captura de imagem mostrada na figura 16,
[00096] A figura 18 mostra uma outra vista detalhada de uma má- quina de acordo com a figura 7 com uma outra unidade de captura de imagem,
[00097] A figura 19 mostra uma representação esquemática de uma imagem de teste vista da perspectiva da unidade de captura de ima- gem de acordo com a figura 18,
[00098] A figura 20 mostra uma vista detalhada de um outro dispo- sitivo de acordo com a invenção.
[00099] As peças que agem de forma idêntica ou semelhante são fornecidas com números de referência idênticos, desde que aplicáveis. As características técnicas individuais dos exemplos de concretização descritos abaixo também podem levar a outros desenvolvimentos de acordo com a invenção com as características dos exemplos de con- cretização descritos acima, mas sempre pelo menos em combinação com as características de uma das reivindicações independentes. Os objetos listados na lista de figuras às vezes são apenas parcialmente mostrados em figuras individuais.
[000100] O método de acordo com a invenção é usado para regular o funcionamento de uma máquina 2 para a colheita de plantas tubero- sas 4 (veja figuras 6 a 8). No método, pelo menos uma unidade de captura de imagem óptica 6 registra pelo menos uma imagem de teste 8, que mostra o material de colheita incluindo plantas tuberosas 4 mo- vidas em relação a uma estrutura de máquina 12 da máquina 2 por meio de pelo menos um elemento de transporte inicialmente em geral identificado com o número 10.
[000101] A imagem de teste 8 é transmitida para um dispositivo de avaliação, que gera um sinal de configuração do aparelho de separa- ção para o ajuste de pelo menos um parâmetro operacional de um aparelho de separação da máquina 2 com base em um conjunto de dados de teste gerado com base na imagem de teste 8 ou formado por ela. As imagens mostradas como imagens de teste ou imagens iniciais mostram apenas esquematicamente as partes relevantes para a in- venção, sem quaisquer fronteiras ou limites. Em particular, imagens digitais gravadas por uma câmera podem ter informações adicionais não mostradas nas imagens. Elas podem, por exemplo, já estar mas- caradas ou filtradas pela câmera ou quando um conjunto de dados de teste é criado ou processado.
[000102] Em um exemplo de concretização de acordo com a inven- ção, um fluxo de material de colheita 1.1 de um aparelho de separa-
ção é gravado por meio de uma primeira unidade de captura de ima- gem 6 (bloco 1.2, figura 1). Além disso, o fluxo do material de colheita é monitorado adicionalmente por duas outras unidades de captura de imagens ópticas (blocos 1.3 e 1.4), por exemplo, após a saída do apa- relho de separação e na área de uma correia de descarga para as im- purezas 5, que são separadas por meio do aparelho de separação. Usando o método de acordo com a invenção, os valores característi- cos de carga de aproveitamento LS 1 a LS 3 são determinados para os respectivos pontos de medição ou áreas registradas pelas unidades de captura de imagem 6 (blocos 1.5, 1.6, 1.7). Estes são compensa- dos uns em relação aos outros no bloco 1.8 , resultando em um sinal de velocidade de transporte para pelo menos um elemento de trans- porte 10 dos condutores do aparelho de separação. Isso define a velo- cidade do elemento de transporte (bloco 1.9), que otimiza o fluxo do material de colheita 1.1 no aparelho de separação.
[000103] A determinação do sinal de velocidade de transporte é mos- trada em maior detalhe na figura 2. Consequentemente, uma imagem de teste 8 compreendendo material de colheita é primeiramente gra- vada pela unidade de captura de imagem em um elemento de trans- porte 10 (bloco 3, corresponde ao bloco 1.1). Após a imagem de teste 8 ter sido gravada, um segmento de imagem relevante ou parte da imagem de teste 8 é extraída por meio de filtragem apropriada ou mascaramento de acordo com uma primeira sequência de método de acordo com a invenção. Para tanto, com base na posição da unidade de captura de imagem, é predefinida uma máscara ou uma região de interesse (ROI), com base na qual se distinguem os segmentos da imagem de teste 8 que devem ser levados em consideração e não de- vem ser levados em consideração (bloco 13.1). Com base no segmen- to de imagem relevante da imagem de teste 8 e no conjunto de dados de teste associado, um valor característico de movimento é calculado para uma pluralidade de áreas de imagem, em particular para cada pixel do segmento de imagem (bloco 13.2). O valor característico de movimento inclui, em particular, uma direção de movimento. A plurali- dade de valores característicos de movimento é então avaliada estatis- ticamente (bloco 13.3). Para este propósito, os valores característicos de movimento são comparados com os valores característicos de refe- rência atribuídos, que são fornecidos a partir de um banco de dados de preferência específico da máquina e, em particular, capaz de atua- lização (bloco 13.4), e uma diferença entre eles é calculada, ou os va- lores característicos de movimento são comparados com um valor característico de referência uniforme e um o desvio do mesmos é cal- culado. Os valores característicos do movimento ou os desvios calcu- lados são avaliados estatisticamente pelo dispositivo de avaliação; em particular, é calculado um desvio padrão dos valores característicos do movimento em relação aos valores característicos de referência.
[000104] Um filtro passa-baixo então examina as estatísticas avalia- das continuamente para suavizar os valores determinados (bloco
13.5). Para tal, é utilizada uma constante de tempo de filtro predefinida e, em particular, predeterminável (bloco 13.6), que especifica a exten- são da suavização.
[000105] Com base nas estatísticas filtradas ou suavizadas dos des- vios acima descritos, é determinado um valor característico de carga de aproveitamento, geralmente referido como LS, da área do trajeto de transporte mostrada na imagem de teste (bloco 13.7). Este representa a situação do movimento do material de colheita ou do fluxo do mate- rial de colheita na área do aparelho de separação, em particular no elemento de transporte ou na área de transfega entre dois elementos de transporte.
[000106] Com referência ao segundo trajeto, suplementar ou alterna- tivo, as partes relevantes da imagem de teste também são extraídas primeiramente (bloco 2.1). Para este efeito, com base na posição da unidade de captura de imagem 6, uma máscara ou região de interesse (ROI) pode ser previamente definida (bloco 2.2), com base na qual distâncias da imagem de teste 8 que devem ser levadas em conside- ração e que não devem ser levadas em consideração são distingui- das. Com base no segmento de imagem relevante da imagem de teste 8 e no conjunto de dados de teste agora disponível para processamen- to, é realizado o cálculo das porções das áreas da imagem que mos- tram os componentes individuais do material de colheita (bloco 2.3). Para este propósito, as informações de cor em particular podem ser avaliadas. Esses valores podem ser obtidos de uma tabela de referên- cia ou também podem ser especificados pelo pessoal operacional (bloco 2.4).
[000107] Com base na definição de um valor limite (bloco 2.5), os desvios das porções calculadas do valor limite são calculados (bloco
2.6). O valor limite é, por exemplo, um valor ideal para a porção em consideração (por exemplo, colheita de plantas tuberosas, impurezas 1, impurezas 2). Uma filtragem passa-baixa então é feita a fim de sua- vizar os desvios determinados (bloco 2.7). Uma constante de tempo de filtro definida de acordo com o bloco 2.8 é usada neste caso. Um valor característico adicional ou o valor característico de carga de aprovei- tamento LS é então calculado com base nos valores suavizados dos desvios para as posições individuais ao longo do trajeto de transporte e as respectivas porções (bloco 2.9).
[000108] O sinal de velocidade de transporte é então gerado com base no (s) valor (es) característicos de carga de aproveitamento LS, por exemplo, por meio de um controlador de três pontos descrito abai- xo (bloco 2.10).
[000109] A figura 3 mostra um fluxograma de programa para com- pensar o valor característico de carga de aproveitamento LS para o sinal de velocidade de transporte.
Nesta forma de concretização, o va- lor característico de carga de aproveitamento LS tem um valor de -1, O ou 1 e foi gerado conforme descrito acima.
Após o início do método, um novo valor característico de carga de aproveitamento LS é ouvido ou esperado no dispositivo (bloco 14.1). Naturalmente que, para efei- tos de programação, os respectivos valores característicos de carga de aproveitamento, que no caso mencionado apenas são numerados juntamente com “LS”, devem ser diferenciados e, por isso, são desig- nados na figura 3 com LS x.. Após a transmissão do valor característi- co de carga de aproveitamento, o processo continua dependendo de seu tamanho.
Um valor característico de carga de aproveitamento LS x de O representa uma carga de aproveitamento desejada do apa- relho de separação, um valor característico de carga de aproveitamen- to de -1 uma subcarga, ou seja,carga de aproveitamento insuficiente do aparelho de separação, e um valor característico de carga de apro- veitamento de 1 uma sobrecarga, ou seja, uma carga de aproveita- mento muito alta com risco de entupimento.
No caso de o valor carac- terístico de carga de aproveitamento ser 1, um valor característico de carga de aproveitamento anterior armazenado na memória 14.2 será consultado (bloco 14.4) e é então determinado se uma sobrecarga já tiver sido detectada após o último valor característico de carga de aproveitamento armazenado de O (bloco 14.5). Se este não for o caso, o dispositivo de avaliação enviará um sinal de velocidade de transporte para reduzir a velocidade (sinal de atraso, bloco 14.6). Se for esse o caso, o novo valor característico de carga de aproveitamento será in- serido na memória 14.2 e nenhum sinal de velocidade de transporte (além disso, a redução da velocidade de transporte) será transmitido.
O controle de velocidade de acordo com a invenção (bloco 14.7) resul- ta do sinal de velocidade de transporte de acordo com o bloco 14.6, isto é, a adaptação da velocidade de transporte à carga de aproveita-
mento das áreas individuais monitoradas do trajeto de transporte ou do aparelho de separação.
[000110] Se o valor característico de carga de aproveitamento tiver um valor de -1, um valor característico de carga de aproveitamento inserido na memória 14.2 será novamente consultado (bloco 14.8) e uma decisão será feita de acordo com a distinção acima descrita quan- to a se um sinal de velocidade de transporte para acelerar a velocida- de de transporte está sendo enviado ou já foi enviado. Opcionalmen- te, a sequência do programa pode ser otimizada de forma que uma aceleração seja disparada apenas após uma certa sequência em ter- mos do número de valores característicos de carga de aproveitamento indicando subcarga ou subcarregamento. Por exemplo, para as res- pectivas áreas do trajeto de transporte, é feito monitoramento se uma subcarga (bloco 14.9) está presente e somente então é enviado um pulso de aceleração (bloco 14.10).
[000111] A figura 4 mostra um fluxograma do programa para avaliar o sinal de velocidade do elemento de transporte. Na sequência do mé- todo mostrada, um incremento da velocidade de transporte ou decre- mento da velocidade de transporte para alterar a velocidade de trans- porte é calculado com base no sinal de velocidade de transporte 17.1 (bloco 17.2). Com base em uma base de regra existente, em particular predeterminável e variável (bloco 17.3), valores como a extensão do valor característico de carga de aproveitamento podem ser incluídos no cálculo. Para calcular o incremento ou decremento, também pode ser levado em consideração se a máquina está localizada em uma faixa de controle fino da velocidade, por exemplo, perto do limite de carga de aproveitamento (por exemplo, diferença inferior a 10%) ou esta localizada mais distante do limite de carga de aproveitamento em um faixa de controle aproximada (por exemplo, mais de 50%). O limite de carga de aproveitamento pode, preferivelmente, ser definido no dispositivo de avaliação como aquele valor a partir do qual ocorre um desvio excessivamente grande, sinalizando uma acumulação de mate- rial.
[000112] O incremento da velocidade do elemento de transporte ou decremento da velocidade do elemento de transporte é convertido pelo dispositivo de avaliação em uma especificação de velocidade para uma unidade de aparelho de separação e (bloco 17.5). O sinal de ve- locidade de transporte resultante é enviado ao acionamento do apare- lho de separação (bloco 17.6). Isso resulta em uma velocidade de transporte do aparelho de separação (17.4).
[000113] As Figuras 5 e 6 mostram um exemplo de avaliação de imagens de teste individuais. Na figura 5, uma imagem inicial 9 e uma imagem de teste 8 são mostradas esquematicamente, cada uma com plantas tuberosas 4 em um trajeto de transporte que compreende dois elementos de transporte 10A e 10B. A seguir, por uma questão de simplicidade, os elementos do elemento de transporte também são geralmente numerados com "10". Um elemento de transporte 10 é, en- tão, um ou mais elementos de transporte do conjunto de elementos de transporte (10A, 10B, 10C, 10D, ...).
[000114] Em uma forma de concretização preferida do método de acordo com a invenção, o dispositivo de avaliação compara a imagem inicial 9 com a imagem de teste 8 na medida em que as direções de movimento dos objetos mostrados nas imagens são determinadas. Um objeto não identifica necessariamente um corpo coerente, mas apenas representa uma área na imagem de teste 8 que pode ser identificada em relação ao seu movimento, que em particular tem o tamanho de uma área reproduzida por meio de um pixel da imagem de teste 8. Em particular, o dispositivo de avaliação calcula desta forma uma direção de movimento para cada pixel da imagem de teste 8, avalia seu desvio de uma direção de referência conhecida para cada área, em particular cada pixel, e avalia esses desvios estatisticamente. A figura 5 mostra, independentemente da observação do movimento ao nível do pixel, um exemplo de uma direção de movimento calculada na forma de um vetor sobreposto por planta tuberosa 4. Cada seta representa um valor característico de movimento 20.
[000115] Para calcular o valor característico de carga de aproveita- mento LS, os valores característicos de movimento 20 são avaliados estatisticamente. Neste caso, os valores característicos de 20 incluem apenas uma direção de movimento, não um trajeto de movimento pos- sivelmente indicado pelo comprimento da seta. A figura 5 também mostra um histograma com uma coluna para cada valor característico de movimento 20. Cada coluna caracteriza um desvio absoluto do va- lor característico de movimento correspondente 20 de um valor carac- terístico de referência uniforme 22.
[000116] Para calcular um valor característico de carga de aprovei- tamento LS, indicado pela linha 14, um desvio padrão desses desvios de valor característico de movimento do parâmetro de referência 22 é formado em especificamente. Para este efeito, os desvios podem, em particular, ser elevados ao quadrado e depois somados. Esta soma é então dividida pelo número de valores característicos de movimento e a raiz quadrada do quociente resultante é formada. O valor resul- tante é o valor característico de carga de aproveitamento LS, que é dado como exemplo no histograma mostrado.
[000117] Vantajosamente, para calcular os valores característicos de movimento 20, as primeiras áreas de imagem 16 da imagem de teste 8 são comparadas com outras áreas de imagem 18 da imagem de saída 9, cada área de imagem 16, 18 compreendendo o mesmo número de pixels e, em particular, sendo retangular. Para simplificar a ilustração, apenas algumas áreas de imagem exemplificativas 16, 18 são mostra- das na figura 9. Isso resulta em um valor característico de movimento para cada área de imagem 16, em particular para cada pixel da imagem de teste 8.
[000118] Dependendo da área do trajeto de transporte, pode ser de- terminado no dispositivo de avaliação qual carga de aproveitamento leva a uma redução ou um aumento na velocidade de transporte. Por exemplo, se o desvio padrão for menor que 10 º, a velocidade poderá ser aumentada, se o desvio padrão for de 10 º a 20º, a velocidade po- derá ser mantida, e se o desvio padrão for maior, a velocidade de transporte poderá ser reduzida. Correspondentemente, para o presen- te como um nível de queda entre dois elementos de transporte 10A e 10B projetados como tapetes de peneira, com base na avaliação das direções reconhecidas e seu desvio padrão, pode ser determinado se ocorrer um atolamento de material de colheita no elemento de trans- porte 10B localizado abaixo. Caso um estado correspondente seja de- terminado, por exemplo, devido a um valor limite R indicando um con- gestionamento sendo excedido, o dispositivo de avaliação emitirá um sinal de velocidade de transporte para acelerar o elemento de trans- porte 10B, alternativamente ou adicionalmente à redução da velocida- de de transporte do elemento de transporte 10A.
[000119] Na parte superior da figura, a figura 6 mostra, a título de exemplo, uma imagem de teste 8, que novamente mostra a transfega do elemento de transporte 10A para o elemento de transporte 10B. Nesta área do projeto de transporte existem plantas tuberosas 4 e impurezas 5, que podem incluir pedras e ramas. De acordo com os classificadores definidos no treino do algoritmo ou especificados atra- vés de uma base de dados, por exemplo uma tabela com valores de cores em formato HSV, as áreas parciais individuais da imagem 16 são verificadas quanto à presença de componentes idênticos. Devido à atribuição das respectivas áreas de imagem às porções individuais, mostrado a título de exemplo na figura 5 inferior esquerdo, obtém-se uma distribuição de porções individuais de plantas tuberosas 4 e impu- rezas 5 na imagem de teste 8. A1 mostra assim a porção de colheitas de plantas tuberosas 4 na imagem de teste 8 ou o conjunto de dados de teste correspondente, A2 a porção de ramas e A3 a porção de pe- dras. Esta atribuição é realizada preferivelmente com base na infor- mação de cor, preferivelmente incluindo também valores em preto e branco e/ou cinza dos pixels individuais, ou seja, uma área de imagem 19 que é atribuída a uma porção, corresponde em particular a um área de um pixel. O valor característico de carga de aproveitamento, geralmente designado LS, é baseado em um exemplo, mas preferi- velmente em um desvio do primeiro componente A1 de um valor limite, novamente geralmente designado R, que indica uma distribuição ótima de colheitas de plantas tuberosas no ponto observado no trajeto de transporte. Por exemplo, o valor característico de carga de aproveita- mento LS é definido como 1 se houver um desvio de > 50% do valor do limite de impurezas e como O se for <50% do valor do limite de lim- peza. Esses valores são então armazenados em conformidade ou pro- cessados na sequência de programa adicional de acordo com as figu- ras 1 ad.
[000120] Um arranjo das unidades de captura de imagem óptica 6 é divulgado na figura 8. A máquina 2 de acordo com a invenção é proje- tada como uma colheitadeira de batata tracionada, uma pluralidade de elementos de transporte 10 e seus aparelhos de separação associa- dos sendo mantidos por uma estrutura de máquina 12, que é apenas parcialmente quantificada. Uma pluralidade de unidades de captura de imagem 6 está presente ao longo do trajeto de transporte, que regis- tram o material de colheita, incluindo as plantas tuberosas 4, transpor- tado nos elementos de transporte 10. As unidades de captura ótica de imagem 6 formam pontos de medição individuais para monitorar os respectivos aparelhos de separação.
[000121] No caso das posições indicadas na figura 7 para as unida- des de captura de imagem 6 trata-se de uma área imediatamente após um dispositivo de elevação 29 (ponto de medição MS1), uma transfega de um primeiro elemento de transporte 10A na forma de um tapete de peneira para um segundo elemento de transporte 10B na forma de um tapete de peneira, que é adicionalmente compreendido por uma cor- reia transportadora (ponto de medição MS2), a fim de fazer a transfega deste segundo tapete de peneira 10B para um outro elemento de transporte 10C compreendendo um outro aparelho de separação (ponto de medição MS3) . Além disso, no lado de saída deste aparelho de separação, um elemento de transporte 10E que conduz ate a mesa de classificação é monitorado com uma unidade de captura de ima- gem adicional 6 (ponto de medição MS4), em que, ao mesmo tempo, um outro elemento de transporte 10F previsto para impurezas 5, em particular pedras, é detectado. Finalmente, há uma outra unidade de captura de imagem ótica 6 na mesa de classificação 45 (ponto de me- dição MS5).
[000122] Um dispositivo de avaliação pode ser posicionado em qual- quer local acessível centralmente, preferivelmente nas proximidades da mesa de classificação. A partir do dispositivo de avaliação, por exemplo, através de um cabo 12.1 que pode ser visto na figura 7, a informação relativa à configuração dos aparelhos de separação pode ser fornecida a um operador de um veículo de tração.
[000123] A máquina 2 mostrada na vista lateral nas figuras 8 e 9 ilus- tra as posições das unidades de captura de imagem ótica 6. Em parti- cular, a unidade de captura de imagem 6 localizada na mesa de classi- ficação 45 pode ser disposta diretamente em um nível de queda que conduz a um silo baixo 33.
[000124] As figuras 10 e 11 mostram o arranjo de uma unidade de captura de imagem óptica 6 disposta no lado do quadro acima de um primeiro nível de queda entre um elemento de transporte 10A e um elemento de transporte 10B, o campo de visão do mesmo é direcio- nado para baixo (ponto de medição 2). Uma fonte de luz 7 fornece ilu- minação do campo de visão para a detecção de uma imagem de teste suficientemente iluminada 8. O elemento de transporte 10A é um tape- te de peneira que, vindo de um dispositivo de elevação 29, já peneirou parte das impurezas 5, em particular terra, e transfere-o por meio de um nível de queda, para um outro elemento de transporte 10B proje- tado como um tapete de peneira. Este elemento de transporte 10B possui adicionalmente uma correia transportadora que é prevista para separar as ramas presentes nas batatas ou no material de colheita. Correspondentemente, os aparelhos de separação 32 são dispostos ao longo da largura do elemento de transporte 10B.
[000125] Uma altura H do aparelho de remoção 32 acima do plano de transporte do elemento de transporte 10B também é ajustável. As velocidades de transporte dos elementos de transporte 10A e 10B po- dem ser ajustadas através do método de acordo com a invenção. Por razões de clareza, a figura 11 mostra apenas uma correia transporta- dora 43 e não o elemento de transporte real 10B projetado na forma de um tapete de peneira (ver figura 13).
[000126] Uma imagem de teste 8 resultante do campo de visão da unidade de captura de imagem óptica 6 mostrada em linhas tracejadas na figura 12 é mostrada em detalhes na figura 13 (sem corte). Com base em um conjunto de dados de teste criado a partir desta imagem de teste 8, as avaliações descritas acima são realizadas com base nas direções de movimento reconhecidas do material de colheita e/ou com base nas respectivas porções dos componentes do material de colhei- ta e, se necessário , as velocidades de transporte dos elementos de transporte são ajustadas.
[000127] A partir do elemento de transporte 10B, o material de co-
lheita restante é transferido para um outro elemento de transporte 10C com uma direção de transporte 1C. Um aparelho de separação na forma de uma pluralidade de rolos rotativos de desvio 24 dispostos um acima do outro é atribuído a eles. O material de colheita é transportado na direção do elemento de transporte 10D por meio de um impulso exercido por este (figura 14).
[000128] Uma distância H entre o elemento de transporte 10C e o rolo de desvio inferior 24 pode ser ajustada pelo pessoal operacional com a finalidade de variar um desempenho de separação. Usando o método de acordo com a invenção, as velocidades de pelo menos os elementos de transporte de alimentação e descarga 10C e 10D con- cebidos como tapetes de peneira podem ser variadas. Além disso, de acordo com um desenvolvimento adicional vantajoso, uma variação do desempenho de separação ou de desvio pode ser alcançada por meio da capacidade de ajuste das velocidades de circulação dos rolos de desvio 24.
[000129] A unidade de captura de imagem 6 mostrada na figura 14 gera a imagem de teste mostrada na figura 15, na qual uma parte da imagem de teste 8A é definida por meio de filtragem ou mascaramen- to. Além disso, uma parte de imagem de teste 8B, que, vista de uma direção de transporte 1C, fica atrás dos rolos de de desvio 24, é ajus- tada por filtragem. Para o ajuste da velocidade de transporte, as áreas do elemento de transporte 10C localizadas na frente e atrás do ele- mento de separação formado pelos rolos de desvio 24 são assim mo- nitoradas. Os respectivos registros de dados de teste podem ser cria- dos para ambas as áreas de imagem 8A e 8B, ou as respectivas avali- ações para as duas áreas de imagem 8A e 8B podem resultar das áreas parciais correspondentes de um conjunto de dados de teste.
[000130] Se um valor alvo associado para a parte de imagem de tes- te 8A resultar em um amortecimento de material na frente dos rolos de desvio 24, a velocidade de transporte do elemento de transporte 10C será aumentada.
[000131] Alternativamente, a avaliação só pode ser baseada nas áreas adjacentes 8A e 8C localizadas na frente dos rolos de desvio 24 e rodeadas por linhas tracejadas. Para essas duas áreas, por exem- plo, os respectivos valores limite R podem ser usados para ajustar densidades de porções admissíveis. Se, por exemplo, uma porção por exemplo, de plantas tuberosas 4, que está associada a um acúmulo muito alto imediatamente na frente dos rolos de desvio, for excedida, a correia transportadora 10C poderá funcionar mais rápido, alternativa- mente ou adicionalmente uma correia transportadora poderá funcionar mais rápido.
[000132] Uma altura H das extremidades inferiores dos dedos 26 de um aparelho de separação projetado como um tapete de dedo 26.1 também pode ser ajustada pelo pessoal operacional como um dos vá- rios parâmetros operacionais. A altura H descreve a distância entre os dedos 26 e a borda superior do elemento de transporte como um tape- te do tipo ouriço. Além disso, um ângulo de ataque do tapete de dedo
26.1 pode ser configurado para ser ajustável em relação a uma per- pendicular ao plano de transporte do elemento de transporte. O mes- mo se aplica à velocidade de circulação do tapete de dedo 26.1.
[000133] Outra unidade de captura de imagem óptica 6 disposta na área das correias transportadoras 10C e 10D é mostrada na figura 16. Esta unidade de captura de imagem 6 pode ser utilizada em adição à unidade de captura de imagem de acordo com a figura 14 para monito- rar o transporte do material de colheita na área de imagem de teste 8D. Em particular, ela serve, portanto, para monitorar a ação do apare- lho de separação e desvio formado pelos rolos de desvio 24. Em parti- cular, dependendo dos resultados da avaliação das imagens de teste 8 da unidade de monitoramento óptico 6 de acordo com a figura 14, o elemento de transporte 10D pode ser adaptado na sua velocidade de transporte. A unidade de monitoramento 6 de acordo com a figura 16 também é atribuída a uma fonte de luz 7 para melhor iluminação da área monitorada 8D.
[000134] Outra unidade de captura de imagem óptica 6 com uma fonte de luz associada 7 está disposta acima de uma mesa de classifi- cação com uma vista de um elemento de transporte 10E e um elemen- to de transporte 10F (figura 18). Aqui, como descrito acima, a valida- ção de perspectiva é realizada com base na exibição "fish eye" da uni- dade de captura de imagem 6. As partes de imagem de teste 8A e 8B mostradas na imagem de teste 8 de acordo com a figura 19 são sele- cionadas por mascaramento, que por um lado, monitoram como um trajeto de transporte, o elemento de transporte 10E com direção de transporte 1E para a remoção de plantas tuberosas e por outro lado como um trajeto de transporte adicional, monitoram o elemento de transporte 10F com direção de transporte 1F para remoção de impure- zas 5 na forma de pedras. A avaliação descrita acima é usada para verificar se as porções das plantas tuberosas 4 no elemento de trans- porte 10F são muito grandes. Se for este o caso, o elemento de trans- porte a montante 10D será ajustado para ser mais lento por meio do dispositivo de avaliação por meio do método de acordo com a inven- ção. Além disso, em um desenvolvimento adicional da invenção, de- pendendo das especificações de controle correspondentes, o tapete de dedo 26.1 mostrado acima do elemento de transporte 10D projeta- do como um tapete do tipo ouriço com dedos reproduzidos a título de exemplo em |linhas tracejadas 26 atrás da cobertura 40 localizada na frente dela pode ser adaptado no que diz respeito ao seu efeito de se- paração. Por exemplo, a distância entre os dedos 26 e o elemento de transporte 10D é reduzida a fim de transportar mais material de colhei- ta na forma de plantas tuberosas 4 para o elemento de transporte 10E por meio de uma rampa associada 41.
[000135] A figura 20 ilustra o arranjo de pontos de medição MS1 a MS5 que apresentam unidades de captura de imagem ótica 6 em um trajeto de transporte esquematicamente ilustrado de uma máquina 2 projetada como uma colheitadeira de beterraba. As unidades de captu- ra de imagem 6 estão dispostas a jusante de um dispositivo de eleva- ção 29 acima de uma mesa de rolos 10M e na extremidade de um elemento de transporte 10N projetado como um tapete de peneira (pontos de medição MS1 e MS2). Outra unidade de captura de ima- gem óptica 6 monitora, em particular, um elemento de transporte 10P projetado como uma peneira em forma de estrela (ponto de medição MS3). O subsequente elemento de transporte 10Q projetado como uma peneira em forma de estrela também é monitorado da mesma forma que um elemento de transporte 10R, que é projetado como um elevador anular (pontos de medição MS4 e MS5). Se, por exemplo, um atolamento for detectado em um dos elementos de transporte 10M, 10N, 10P, 10Q, 108, isso pode ser feito para funcionar mais rápido por iniciativa do dispositivo de avaliação. De acordo com um dos vários cenários de controle possíveis, inicialmente isso só pode ocorrer por um determinado período de tempo até a próxima verificação ou até que um sistema de monitoramento determine que o estado crítico foi suspenso.

Claims (33)

REIVINDICAÇÕES
1. Método para controle da operação de uma máquina (2) para a colheita de plantas tuberosas (4), no qual pelo menos uma ima- gem de teste (8) de material de colheita (4) compreendendo plantas tuberosas, movido para frente por meio de pelo menos um elemento de transporte (10) em relação a uma estrutura de máquina (12) é gra- vada através de pelo menos uma unidade de captura de imagem ópti- ca (6) e uma velocidade de transporte do elemento de transporte (10) é ajustada com base em um conjunto de dados de teste gerado com base na imagem de teste (8) ou formado por esta imagem de teste, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de avaliação gera, com base no conjunto de dados de teste, um sinal de velocidade de transporte, que é independente da velocidade de material de colheita, para ajustar a velocidade de transporte.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal da velocidade de transporte é, além disso, determinado independentemente da velocidade do elemento de trans- porte (10).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte- rizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação compara o conjun- to de dados de teste com um conjunto de dados de saída gerado com base em uma imagem de saída (9) ou formado por esta.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de dados de teste serve para uma pri- meira execução do método em uma execução posterior do método, como conjunto de dados de saída.
5. Método, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracte- rizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação apura o sinal de velocidade de transporte com base em uma avaliação do fluxo óptico do material de colheita resultante do conjunto de dados de teste e do conjunto de dados de saída.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação cal- cula pelo menos um conjunto de dados característicos de movimento que caracteriza um movimento, em particular uma direção de movi- mento, de pelo menos um objeto pelo menos parcialmente represen- tado pela imagem de teste (8), em que o sinal de velocidade do ele- mento de transporte é gerado com base no conjunto de dados carac- terísticos de movimento.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação gera um conjunto de da- dos característicos de movimento para diferentes objetos representa- dos com a imagem de teste (8) ou diferentes primeiras áreas de ima- gem parcial (16), que em particular compreendem exatamente um pixel da imagem de teste (8) e/ou da imagem de saída (9).
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação calcula um conjunto de dados característicos de movimento em uma primeira etapa de cálculo para uma pluralidade de áreas parciais de imagem (16, 18) compreen- dendo pelo menos um primeiro número de pixels e em uma etapa de cálculo posterior e levando em consideração os conjuntos de dados característicos de movimento calculados na primeira etapa de cálculo, calcula um conjunto de dados característicos de movimento adicional para um número maior de áreas de imagem parciais de desvio (16, 18) que compreendem um número menor de pixels.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação cal- cula um valor característico de carga de aproveitamento (LS), em par- ticular exclusivamente, com base em pelo menos um valor caracterís- tico de movimento (20) de pelo menos um conjunto de dados de mo-
vimento, que caracteriza uma direção de movimento e, em particular, com base em pelo menos um valor característico de referência (22) atribuído ao valor característico de movimento (20).
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracteriza- do pelo fato de que o dispositivo de avaliação avalia estatisticamente vários valores característicos de movimento (20), que compreendem diferentes conjuntos de dados de valor característico de movimento, para o cálculo do valor característico de carga de aproveitamento (LS), em particular calcula um desvio padrão dos valores característi- cos do movimento (20) , em relação ao valor característico de refe- rência atribuído (22) ou aos valores característicos de referência atri- buídos (22) e, em particular, o valor característico de carga de apro- veitamento (LS) é independente do valor da velocidade do material de colheita representado pela imagem teste (8).
11. Método, de acordo a reivindicação 9 ou 10, caracteri- zado pelo fato de que o valor característico de carga de aproveita- mento (LS) é determinado por meio de um desvio da primeira porção (A1), em relação a um valor limite (R), calculado pelo dispositivo de avaliação.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 9 a 11, caracterizado pelo fato de que o sinal de velocidade de elemento de transporte é calculado com base em uma pluralidade de valores característicos de carga de aproveitamento (LS), em particular calculados sucessivamente, ou pelo menos um valor característico de carga de aproveitamento (LS) calculado anteriormente é incluído no cálculo do valor característico de carga de aproveitamento (LS).
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções antecedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação calcula pelo menos uma primeira porção (A1) da imagem de teste (8) formada por pelo menos uma área de imagem (19), em que pelo menos uma área de imagem (19) reproduz pelo menos parcial- mente um componente definido do material de colheita ou da máquina (2), em que, com base na primeira porção (A1), é calculado em parti- cular, um ou outro valor característico de carga de aproveitamento (LS).
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteri- zado pelo fato de que pelo menos uma área de imagem (19) que forma a primeira porção (A1) é identificada com base em um subcon- junto de dados de teste gerado com base na área de imagem (19), em particular em pelo menos uma informação de cor por ela compreendi- da, indicando-a como o componente definido do material de colheita ou da máquina (2).
15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, ca- racterizado pelo fato de que o subconjunto de dados de teste, em particular pelo menos um valor de teste por ele compreendido, preferi- velmente a informação de cor, é classificado por um método de classi- ficação estatístico baseado principalmente em modelo e uma área de imagem (19) é então, em particular, atribuída à primeira porção (A1) se o resultado do método de classificação for atribuído ao componente definido do material de colheita ou à máquina (2).
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 13 a 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos um valor de teste do subconjunto de dados de teste, em particular a informação de cor, é comparado com pelo menos um valor de referência e é adici- onada uma área de imagem (19) à primeira porção (A1) em particular se pelo menos um valor de teste do subconjunto de dados de teste estiver dentro de uma faixa de valor de referência atribuída.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, ca- racterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação, ao inserir áreas de imagem exemplificativas (19) de um imagem de referência, a ser atribuída à primeira porção (A1), desenvolve ainda mais automati- camente um modelo que serve de base ao método de classificação e/ou calcula ou altera automaticamente pelo menos uma faixa de valo- res de referência.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 13 a 17, caracterizado pelo fato de que diferentes áreas de imagem (19) são ponderadas de forma diferente no cálculo da primeira porção (A1).
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 13 a 18, caracterizado pelo fato de que toda a imagem de teste (8) ou uma parte da imagem de teste correlata (8A) é dividida em áreas parciais de imagem (16), que compreendem em particular res- pectivamente o mesmo número de pixels da imagem de teste (8), pre- ferivelmente precisamente um pixel.
20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 13 a 19, caracterizado pelo fato de que a imagem de teste (8) compreende várias partes de imagem de teste (8A, 8B), para cada uma das quais o dispositivo de avaliação calcula uma primeira porção (A1), em particular várias porções de áreas de imagem (19), em que preferivelmente representa as partes de imagem de teste (8A, 8B) re- produzem material de colheita de diferentes áreas de um elemento de transporte (10) localizadas na frente de um aparelho de separação ou de desvio.
21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 13 a 20, caracterizado pelo fato de que as áreas de imagem (19) que formam a primeira porção (A1) mostram plantas tuberosas (4) Ou suas partes e as áreas de imagem que formam uma segunda por- ção mostram impurezas (5) ou partes das mesmas.
22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções antecedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor, em particular um sensor para medição de uma potência de acionamento, um sensor ultrassônico ou sensor tátil para medir uma espessura de camada de material de colheita no elemento de trans- porte, um sensor de umidade e/ou um sensor de velocidade, transmite dados do sensor para o dispositivo de avaliação, que são incluídos no cálculo do sinal de velocidade do elemento de transporte.
23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções antecedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação dispara um aumento ou uma diminuição na velocidade de elemento de transporte de, pelo menos, elementos de transporte indi- viduais por meio de diferentes sinais de velocidade de elemento de transporte.
24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracteri- zado pelo fato de que um gradiente de velocidade do elemento de transporte desencadeado pelo sinal de velocidade do elemento de transporte e/ou a diferença entre as velocidades do elemento de transporte antes e depois de uma aceleração ou desaceleração é de- pendente do valor característico de carga de aproveitamento (LS).
25. Método, de acordo com a reivindicação 23 ou 24, ca- racterizado pelo fato de que após o disparo de uma alteração na ve- locidade de elemento de transporte por um período definido ou um tra- jeto de elemento de transporte definido, nenhuma outra alteração na velocidade de elemento de transporte é acionada.
26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções antecedentes, caracterizado pelo fato de que o sinal de veloci- dade de elemento de transporte é transmitido a um dispositivo de con- trole de velocidade de transporte por fio, em particular por meio de bar- ramento CAN ou Ethernet, ou sem fio, em que preferivelmente o ajus- te do elemento de transporte (10) deve ser liberado com antecedência por um operador através de uma entrada em uma interface.
27. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções antecedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de avaliação avalia os conjuntos de dados de teste localmente na máqui- na ou em um veículo de tração conectado diretamente.
28. Máquina para colheita de plantas tuberosas (4), carac- terizada pelo fato de que apresenta pelo menos uma estrutura de máquina (12), pelo menos um elemento de transporte (10), pelo me- nos uma unidade de captura de imagem óptica (6) e um dispositivo de avaliação e é projetada para executar o método, como definido em qualquer uma das reivindicações antecedentes.
29. Máquina, de acordo com a reivindicação 28, caracteri- zada pelo fato de que o dispositivo de avaliação compreende uma unidade de processamento gráfico, em particular um GPGPU e/ou um processador baseado em FPGA.
30. Máquina, de acordo com a reivindicação 28 ou 29, ca- racterizada pelo fato de que ela apresenta pelo menos um sensor acoplado ao dispositivo de avaliação, em particular um sensor ultras- sônico ou sensor tátil para medir a espessura da camada de material de colheita no elemento de transporte (10), um sensor para medir uma potência de acionamento/ou um em um sensor de velocidade disposto de elemento de elemento de transporte (10).
31. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 28 a 30, caracterizada pelo fato de que ela apresenta várias unidades de captura de imagens (6), que registra durante a operação respectivamente pelo menos uma imagem de teste (8) do mesmo ele- mento de transporte (10) ou de diferentes elementos de transporte (10).
32. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções de 28 a 31, caracterizada pelo fato de que o elemento de transporte (10) é projetado como um tapete de peneira (10A, 10B,
10E) ou um tapete do tipo ouriço (10C, 10D), que durante o funciona- mento passa em particular sob pelo menos um rolo de desvio (24), que se estende transversalmente através do elemento de transporte (10) e desvia o material de colheita do mesmo, ou projetado na forma de peneira em forma de estrela (10P, 10Q, 108) ou rolo transportador, em particular englobado por uma mesa de rolos.
33. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 28 a 32, caracterizada pelo fato de que a unidade de captura de imagens (6) fica disposta de tal forma que a imagem de teste (8) mostra pelo menos dois trajetos alternativos de transporte para dife- rentes componentes do material de colheita, em particular um trajeto de transporte pelo menos para plantas tuberosas (4) e um trajeto de transporte para impurezas (5).
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020103941A1 (de) 2020-02-14 2021-08-19 Grimme Landmaschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb einer Maschine zum Ernten und/oder Trennen von Hackfrüchten, zugehörige Maschine und zugehöriges Computerprogrammprodukt
DE102020124037A1 (de) 2020-09-15 2022-03-17 Grimme Landmaschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Bestimmung einer Beschaffenheit von durch eine Hackfruchtfördervorrichtung gefördertem Erntegut
DE102021106119A1 (de) * 2021-03-12 2022-09-15 Grimme Landmaschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb einer Hackfruchtfördermaschine
CN114287224B (zh) * 2022-01-05 2023-01-13 山东理工大学 马铃薯收获机简谐激励双重扰动波浪形分离工艺及装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6119441A (en) * 1999-04-19 2000-09-19 Glopak Inc. Automatic bagging machine
US6119442A (en) * 1999-05-14 2000-09-19 Case Corporation Combine setting autoadjust with machine vision
US6484810B1 (en) 2001-06-11 2002-11-26 Richard D. Bendix Mechanical harvester for harvesting bulb crops
DE102005043991A1 (de) * 2005-09-14 2007-08-09 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Verfahren zur Einstellung eines Arbeitsaggregats einer Erntemaschine
JP2007112603A (ja) 2005-10-24 2007-05-10 Yokogawa Electric Corp 画像処理を用いた制御システム
IE20120388A1 (en) 2012-09-07 2014-03-12 Odenberg Engineering Ltd Method and apparatus for handling harvested root crops
JP6257423B2 (ja) 2014-04-07 2018-01-10 日清食品株式会社 搬送装置及び搬送方法
JP6486643B2 (ja) 2014-10-16 2019-03-20 国立大学法人電気通信大学 粉粒体の流量計測方法とそのプログラム
WO2018035082A1 (en) 2016-08-15 2018-02-22 Raptor Maps, Inc. Systems, devices, and methods for monitoring and assessing characteristics of harvested specialty crops
DE102016118244A1 (de) * 2016-09-27 2018-03-29 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Gutflussüberwachung einer Erntegutaufnahmevorrichtung
RU2020134270A (ru) * 2018-03-21 2022-04-22 10691976 Канада Лтд. Уборочная машина для системы возделывания растений

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Publication number Publication date
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