CN104604396B - 一种气吸式排种器排种反馈调整装置及其反馈调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气吸式排种器排种反馈调整装置及其反馈调整方法，其装置包括外壳，与气吸式排种器连接；摄像头，用于采集气吸式排种器的排种盘上种子情况，在线采集种子数量变化图像信息；光源，为所述摄像头提供所需光照；单片机，用于对摄像头采集来的原始数据进行处理，包括图像的增强、分割、目标特征提取；比例电磁阀，安装在风机与气吸式排种器相连的管路上，接收单片机反馈过来的信息，实时调整其流量开关的大小；所述摄像头、光源、单片机分别置于外壳内，所述摄像头朝向气吸式排种器的排种盘吸口，对携种过程进行拍摄，实时采集排种盘上的种子情况。本发明能实时监测排种情况，并能给予反馈调整。
Description
技术领域
本发明涉及农业工程领域，尤其是指一种气吸式排种器排种反馈调整装置及其反馈调整方法。
背景技术
近年来精量直播技术一直是直播的重点，提升精量直播技术是提高我国栽植机械化水平的关键。现有的直播机和排种器不能采集排种情况来反馈给排种器做出调整，存在以下缺陷：1、无法对排种情况进行监测，具体表现为不能实时观测排种的情况。2、不能根据排种的情况做出自行反馈调整，以便改善非正常的排种情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠，能实时监测排种情况，并能给予反馈调整的气吸式排种器排种反馈调整装置及其反馈调整方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案其气吸式排种器排种反馈调整装置，包括：
外壳，与气吸式排种器连接；
摄像头，用于采集气吸式排种器的排种盘上种子情况，在线采集种子数量变化图像信息；
光源，为所述摄像头提供所需光照；
单片机，用于对摄像头采集来的原始数据进行处理，包括图像的增强、分割、目标特征提取；
比例电磁阀，安装在风机与气吸式排种器相连的管路上，接收单片机反馈过来的信息，实时调整其流量开关的大小来改善排种；
其中，所述摄像头、光源、单片机分别置于外壳内，且所述摄像头朝向气吸式排种器的排种盘吸口，对携种过程进行拍摄，实时采集排种盘上的种子情况。
所述外壳与气吸式排种器连接的一侧面开口，并采用透明玻璃板挡住，通过所述透明玻璃板能观察到置于外壳内的摄像头。
所述外壳上开有形成大小与透明玻璃板相适配的穿插口，所述透明玻璃板从该穿插口处插入，安装在外壳上。
所述单片机安装在电路板上，所述电路板安装在外壳内部的侧壁上，且其上安装有SD储存卡，用于对原始数据进行储存。
所述外壳为长方形箱体。
所述光源为显微镜灯。
所述气吸式排种器采用的是垂直圆盘式吸种方式，稻种在垂直平面被吸附，并随排种盘转动。
本发明所述气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法为：首先，根据排种盘的转动周期，摄像头每隔八分之一个周期拍一张图片，采集排种盘上种子的情况，在线采集种子数量变化图像信息；然后利用单片机对摄像头拍摄的图片进行处理，包括图像的增强、分割、目标特征提取，并对分割后的图像采用面积计算法得到图片中稻种的数量；最后在采集多组数据后，对该多组稻种数量总和求均值，当此均值超过设定值时，则控制比例电磁阀调整其流量开关的大小，使其吸室负压减小，而当此均值小于设定值时，则控制比例电磁阀使其吸室负压增大，来满足播种精度，达到实时、快速的检测气吸式排种器的播种情况，并根据反馈的排种情况控制气压大小来改善排种的目的。
将提取的图像信息特征量进行特征层融合处理，建立在线监测模型进行在线检测。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
本发明装置能够实时、快速的检测气吸式排种器播种情况，同时可根据排种情况控制气压大小来改善排种，做到了机电一体化的结合。
附图说明
图1为本发明所述气吸式排种器排种反馈调整装置的轴视图。
图2为本发明所述气吸式排种器排种反馈调整装置的主视图。
图3为本发明所述外壳的主视图。
图4为本发明所述外壳的俯视图。
图5为本发明所述摄像头的轴视图。
图6为本发明所述摄像头的侧视图。
图7为本发明所述气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示，本实施例所述的气吸式排种器排种反馈调整装置，包括有外壳1、比例电磁阀及分别装于该外壳1内的摄像头2、光源4和带单片机的电路板3。所述外壳1为一个薄壁长方形箱体，其与气吸式排种器连接，且该外壳1与气吸式排种器连接的一侧面开口，并采用透明玻璃板挡住，通过该透明玻璃板可以清楚观察到箱体内部情况，亦让摄像头2能够拍摄到气吸式排种器的排种盘上的种子情况，并保护摄像头2和电路板3不受到灰尘的影响，其中，所述箱体上(具体为箱体顶部)开有形成大小与透明玻璃板相适配的穿插口5，该穿插口5处可以插入上述透明玻璃板，透明玻璃板从该穿插口5处插入，安装在箱体上。所述摄像头2朝向气吸式排种器的排种盘吸口，对其携种过程进行拍摄，实时采集排种盘上的种子情况，采集种子数量变化图像信息。所述光源4设置在摄像头2的一侧，为摄像头2提供所需的光照，在本实施例中，所述光源4为小型显微镜灯，具有体积小、光照强度大等优点。所述单片机安装在电路板3上，用于对摄像头2采集来的原始数据(指摄像头直接输出、未经任何加工处理的数据)进行处理，包括图像的增强、分割、目标特征提取等，所述电路板3安装在外壳内部的侧壁上，且其上安装有SD储存卡，用于对原始数据进行储存。所述比例电磁阀安装在风机与气吸式排种器相连的管路上，接收单片机反馈过来的信息，实时调整其流量开关的大小来改善排种。
在本实施例中，所述气吸式排种器采用的是垂直圆盘式吸种方式，稻种在垂直平面被吸附，并随排种盘转动。
以下为本实施例上述气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，如图7所示，其具体情况如下：
在完成排种之前，根据排种盘的转动周期，摄像头每隔八分之一个周期拍一张图片，采集排种盘上种子的情况，在线采集种子数量变化图像信息；然后利用单片机对摄像头拍摄的图片进行处理，包括图像的增强、分割、目标特征提取，并对分割后的图像采用面积计算法得到图片中稻种的数量，当然，还可以根据需要，将提取的图像信息特征量进行特征层融合处理，建立在线监测模型进行在线检测；最后在采集100组数据后，对该100组稻种数量总和求均值，经过对比，当此均值超过设定值时，则控制比例电磁阀调整其流量开关的大小，使其吸室负压减小，而当此均值小于设定值时，则控制比例电磁阀使其吸室负压增大，来满足播种精度。
综上所述，本发明能够实时、快速的检测气吸式排种器的播种情况，同时可根据反馈的排种情况控制气压大小来改善排种，做到了机电一体化的完美结合。这相比现有技术，本发明装置的结构简单、适应性强、操作简便，有利于推进精量直播技术的机械化水平，值得推广。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，所述的气吸式排种器排种反馈调整装置包括：外壳，与气吸式排种器连接；摄像头，用于采集气吸式排种器的排种盘上种子情况，在线采集种子数量变化图像信息；光源，为所述摄像头提供所需光照；单片机，用于对摄像头采集来的原始数据进行处理，包括图像的增强、分割、目标特征提取；比例电磁阀，安装在风机与气吸式排种器相连的管路上，接收单片机反馈过来的信息，实时调整其流量开关的大小来改善排种；其中，所述摄像头、光源、单片机分别置于外壳内，且所述摄像头朝向气吸式排种器的排种盘吸口，对携种过程进行拍摄，实时采集排种盘上的种子情况；其特征在于，所述气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法为：首先，根据排种盘的转动周期，摄像头每隔八分之一个周期拍一张图片，采集排种盘上种子的情况，在线采集种子数量变化图像信息；然后利用单片机对摄像头拍摄的图片进行处理，包括图像的增强、分割、目标特征提取，并对分割后的图像采用面积计算法得到图片中稻种的数量；最后在采集多组数据后，对该多组稻种数量总和求均值，当此均值超过设定值时，则控制比例电磁阀调整其流量开关的大小，使其吸室负压减小，而当此均值小于设定值时，则控制比例电磁阀使其吸室负压增大，来满足播种精度，达到实时、快速的检测气吸式排种器的播种情况，并根据反馈的排种情况控制气压大小来改善排种的目的。
2.根据权利要求1所述的一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，其特征在于：将提取的图像信息特征量进行特征层融合处理，建立在线监测模型进行在线检测。
3.根据权利要求1所述的一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，其特征在于：所述外壳与气吸式排种器连接的一侧面开口，并采用透明玻璃板挡住，通过所述透明玻璃板能观察到置于外壳内的摄像头。
4.根据权利要求3所述的一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，其特征在于：所述外壳上开有形成大小与透明玻璃板相适配的穿插口，所述透明玻璃板从该穿插口处插入，安装在外壳上。
5.根据权利要求1所述的一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，其特征在于：所述单片机安装在电路板上，所述电路板安装在外壳内部的侧壁上，且其上安装有SD储存卡，用于对原始数据进行储存。
6.根据权利要求1所述的一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，其特征在于：所述外壳为长方形箱体。
7.根据权利要求1所述的一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，其特征在于：所述光源为显微镜灯。
8.根据权利要求1所述的一种气吸式排种器排种反馈调整装置的反馈调整方法，其特征在于：所述气吸式排种器采用的是垂直圆盘式吸种方式，稻种在垂直平面被吸附，并随排种盘转动。
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