CN112997194A - 用于对收获根茎作物的机器的运行进行调节的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对收获根茎作物(4)的机器(2)的运行进行调节的方法，其中通过至少一个光学的图像检测单元(6)记录包括根茎作物(4)的借助于至少一个输送元件(10)相对于机架(12)向前移动的收获物的至少一个检验图像(8)，并且基于根据检验图像(8)产生的或通过所述检验图像构成的检验数据集设置输送元件(10)的输送速度，其中评估设备基于检验数据集产生与收获物速度无关的用于设置输送速度的输送速度信号，以及本发明涉及一种机器。

Description

用于对收获根茎作物的机器的运行进行调节的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节收获根茎作物的机器的运行的方法以及涉及一种机器。根据该方法，通过至少一个光学的图像检测单元记录借助于至少一个输送元件相对于机架向前移动的收获物的至少一个检验图像。收获物包括根茎作物。基于根据检验图像产生的或通过其构成的检验数据集设置输送元件的输送速度。

背景技术

通过检验图像显示事先通过用于收获根茎作物的机器所拾取的收获物。在此，作为机器一部分的输送元件用于使收获物在机器内向前移动，至少一部分收获物在此与输送元件直接接触。借助检验数据集设置输送元件移动的输送速度。

公开文献US 2018/0047177 A1公开一种方法，其中根据检验图像确定输送元件的速度。基于该确定的速度来适配输送元件的输送速度。

已知的这种类型的方法中的缺点是：根据收获条件通过所属的分离机组造成根茎作物显著损坏或造成在从机器上卸下根茎作物中有大量的夹杂物。因此，补充地，在US2018/0047177 A1中一般性提出：根据对通过机器的传感器记录的收获物三维数据进行基于服务器的评估来改变收获速率或机器的一种或多种配置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于优化输送元件的负荷率以更好地保护根茎作物的方法。

根据本发明，所述目的通过这种方法来实现，其中评估设备基于检验数据集产生与收获物速度无关的用于设置输送速度的输送速度信号。根据评估设备，将一个或多个检验数据集结算成输送速度信号，借助检验图像描绘的收获物和尤其输送元件的速度对于所述输送速度信号没有影响。将借助于输送元件运输的收获物的与方向无关的速度绝对值理解为收获物的速度。相应地，将输送元件的与方向无关的速度绝对值、例如筛网带、星形筛网或辊的回转速度的速度绝对值理解为所述输送元件的(输送)速度。

该机器是用于收获根茎作物、尤其马铃薯、甜菜、胡萝卜或菊苣的在运行中自行式或牵引式的车辆。在执行根据本发明的方法期间，机器尤其沿排、尤其要收获的根茎作物的植物堤的方向向前移动，并且在连续过程中将所述根茎作物作为收获物的一部分从土地拾取。在拾取收获物之后，将所述收获物至少部分地由至少一个输送元件相对于机器的机架向前移动。输送元件在此优选地也用于将根茎作物与夹杂物分离，并且尤其是分离设备的一部分，所述分离设备包括用于将设置在输送元件上的根茎作物与设置在输送元件上的夹杂物分离的至少一个分离元件。

替选地，该机器也可以是用于将收获物的根茎作物与夹杂物、例如土块、石头或土壤分离的机器。

特别地，输送元件是回转的或旋转的。输送元件构成为星形筛网、筛网带、耙形带、环形升降机或构成为输送辊，特别是由辊台所包围的输送辊。输送速度尤其是接触收获物的输送元件节段的横向速度、回转或旋转速度。通过输送速度的变化，改变输送元件上的收获物、尤其根茎作物的密度或填充水平。

光学的图像检测单元为此特别地在输送元件上方位置固定地设置在机器上。图像检测单元朝向输送元件进而在运行中定向到通过输送元件所输送的收获物的物流上。根据本发明的方法尤其仅在借助机器收获期间实施，并且优选在此周期性地重复。特别地，各个输送元件之间的、例如呈下降台阶形式的过渡部和在分离设备的分离元件之前和之后的输入和输出的输送元件被监控。

检验图像尤其是多维图像、优选是二维图像，在所述多维图像上描绘出了至少部分的包括根茎作物，夹杂物的收获物和/或输送元件。基于由图像检测单元记录的检验图像，检验数据集或者通过图像检测单元或者通过评估设备产生。替选地，检验数据集可以通过检验图像本身构成。这尤其适用于检验图像已经具有匹配于评估设备中随后的分析的格式的图像检测单元。检验数据集尤其是通过处理、例如滤波和/或其他绘图创建的至少临时存在于系统中的数据集，所述数据集的信息、例如颜色值在评估设备中被评估。例如，所述检验数据集可以作为图像文件、表格、矩阵或矢量字段存在。检验图像或检验数据集由图像检测单元传输给评估设备。光学的图像检测单元尤其构成为用于二维记录检验图像的数字照相机或摄像机或构成为行扫描相机。如果随后结合在评估设备中处理图像信息提及检验图像，其在该上下文中可以为检验数据集。

评估设备用于评估检验数据集。评估设备包括至少一个处理器，并且作为中央计算单元或者作为分散式系统以不同的位置形成在机器的组成部分上，所述分散式系统包括至少一个存储器和至少一个处理器。因此，其为本地系统，以便直接在本地执行可能的评估并且直接地提供结果。

通过评估设备将用于设置输送速度的输送速度信号尤其发送给机器的输送速度控制器或输送元件本身。优选地，输送速度信号是有线地或无线地转送的数字数据集。由此优选地触发提高、减小或处理当前的输送速度。输送速度尤其对应于根据检验数据集计算的、表征输送元件的负荷率的负荷率特征值，并且尤其通过输送速度控制器来解释。通过在本发明的一种有利的设计方案中与评估设备相同的计算单元所包括的输送速度控制器尤其输出电信号。通过输送速度控制器、尤其通过电信号尤其适配液压压力、气动压力、电流、电压、力和/或力矩以驱动输送元件。特别地，输送速度控制器除了输送速度信号之外接收其他的更高优先级的信号，所述输送速度控制器根据所述信号适配输送速度。

与所接收的收获物流对象的速度无关的输送速度信号的优点是：通过确定收获物或输送元件速度避免了输入的错误，通过所述错误使识别输送元件的过低或过密的占据情况变难或妨碍该识别。代替于此，输送速度信号与其他动态的、即与收获物或输送元件的移动处于关联中的、或静态的、即与其移动无关的变量相关。在多个所述输送速度信号的情况下，可以确定与输送元件的负荷率的显著关联性，由此可以可靠地根据输送速度信号来调节负荷率。还减小了对于产生输送速度信号所需的计算机容量。因此尤其可以对输送元件的占据、即输送元件上或输送元件中的收获物的密度进行与通过机器所拾取的收获物和/或与行进速度尽可能无关的调节。因此，在最佳输送条件下输送收获的根茎作物并且在此最佳地被清理并且避免损坏。

输送速度的设置尤其自动地进行，并且与自行式或牵引式机器的行进速度无关，由此更少地转移可能的操作人员的注意力。

评估设备优选将检验数据集与根据初始图像产生的或通过所述初始图像构成的初始数据集进行比较。特别优选地，基于初始图像创建的或由其构成的初始数据集在时间上在检验图像之前借助相同的光学的图像检测单元记录。初始数据集从与处理检验数据集相同的处理中形成。特别地，在检验图像数据集和初始数据集的比较中比较亮度值、对比度或颜色值。通过将检验数据集与初始数据集进行比较，简化对收获物的动态行为的评估，和/或可以识别组分的趋势，由此可以求出机器运行状态和其发展的其他信息。基于所述信息可以提供更为可靠的输送速度信号并且可以达到更好的临时的负荷率。亮度值、对比度或颜色值的比较也可以包含对这些相应的值的统计评估。

基于检验数据集和初始数据集产生的、用于设置输送速度的输送速度信号优选或者与收获物和/或输送元件的速度无关，或者至少还附加地与其相关。通过补充地考虑速度，可以确定偏差的并且在特定的根茎作物中对于负荷率的相关的影响，进而对于这种情况提供最佳的输送速度信号。

在本发明的一种有利的设计方案中，检验数据集用于在方法的进一步实施中，将方法的第一次实施的检验数据集用作初始数据集。因此，该方法的第一次实施的检验数据集与该方法的进一步实施的初始数据集相同。替选地，在每次执行该方法时都记录检验图像和初始图像。特别地，光学的图像检测单元以0.1至1000赫兹之间的频率记录图像，其中优选地，检验数据集与初始数据集的比较以较低频率、特别是0.1至10赫兹的频率进行。通过该方法特征，输送速度信号基于尤其高分辨的数据基础，并且可以同样有效地实施该方法。

特别地，根据本发明的方法的特征在于：评估设备基于对收获物的从检验数据集和初始数据集中得出的光通量的评估求出输送速度信号。从检验数据集和初始数据集中得出的光通量是具有物体或在检验图像总可见的物体的移动信息的数据集，所述物体尤其处于图像检测单元的成像光学装置的参考系中。

尤其为了确定光通量，评估设备优选地计算至少一个移动特征数据集。移动特征数据集表征至少一个通过检验图像、尤其通过检验图像的一部分至少部分成像的物体的移动，特别是移动方向。特别地，可以在检验图像的至少一部分上同时成像多个物体，使得移动特征数据集至少间接地说明所述物体的移动方向。基于移动特征数据集产生输送速度信号。

移动特征数据集优选地仅包含一项信息或数值或多项信息或数值。特别地，基于检验数据集和初始数据集或其比较来计算移动特征数据集，替选地仅基于检验数据集来计算。

移动特征数据集包含如下说明，通过所述说明至少部分地规定该物体或至少部分描绘的物体的移动。特别地，移动特征数据集具有关于方向的信息。在多个可能仅部分示出的物体中，移动数据集可以具有关于多个方向或关于整个移动方向的信息。物体在此可以是具有物理延伸的成像物体的任意至少部分的呈现，特别地是根茎作物、茎叶秆、土块、土壤、输送元件或其组合的至少一部分。

通过比较两个图像中的可以至少部分再次发现的区域，在确定光通量时求出检验图像和初始图像中可能物体或物体组合的移动信息。所述可再次发现的区域例如可以具有一像素的大小或通过一像素来表征，使得不需要探测根茎作物、石头等形式的物体这样的物体识别。

通过考虑表征所描绘的物体的移动的移动特征数据集，可以计算出对于所描绘的收获物的移动情况的详细结论。特别地，优选在放弃考虑速度的情况下已经单独地从移动方向的考量中得出移动情况。

特别地，移动情况会由于输送速度信号和借助其触发的输送速度变化而尤其不易受错误干扰并且可以被连续地影响进而实现收获物的最佳产量。

优选地，移动特征数据集包含两个数值，基于所述数值可以产生矢量。移动特征数据集优选地包括沿不同方向的两条路线，或者替选地包括一角度和一路线。由此可以产生至少一个矢量，所述矢量优选随检验图像显示在用户的可视化单元上。由此，用户获得移动情况的成像，并且如果期望就可以对由评估设备所执行的输送速度变化检查其成功与否。

优选地，为了计算至少一个移动特征数据集，将根据检验图像的第一部分图像区域产生的检验子数据集与根据初始图像的其他的部分图像区域产生的多个初始子数据集进行比较。替选地，根据初始图像的第一部分图像区域产生的初始子数据集与根据检验图像的其他的部分图像区域产生的多个检验子数据集进行比较。在每次比较中，评估相应的检验子数据集和初始子数据集之间的一致性。特别地，在每次比较中尤其将刚好一个检验子数据集与刚好一个初始子数据集比较。特别地，如果由所述检验子数据集和初始子数据集描述的部分图像区域在光学上具有大的相似性，检验子数据集和初始子数据集的一致性才尤其好。为了确定相似性可以将亮度、对比度和/或颜色值进行比较。

特别地，仅根据相应的检验数据集和初始数据集来评估一致性，替选地根据检验数据集和初始数据集的其他数据来评估一致性。在另一优选的设计中，还根据其他信息评估一致性，所述其他信息不是检验数据集和初始数据集的一部分并且尤其通过机器的传感器来记录。特别地，为了评估一致性，考虑辅助变量，即例如输送元件的回转速度。由此，优选地从检验数据集和初始数据集中预先确定两个部分图像区域的预期的位置偏差，并且包括到一致性的评估中。

优选地，根据部分图像区域所基于的检验子数据集和初始子数据集的组成部分的对比度来评估一致性。特别地，将第一图像区域的所确定的对比度与其他部分图像区域的至少部分一致的对比度进行比较，并且尤其基于亮度或颜色梯度或对比度的空间延伸来评估对比度的一致性。通过对不同的部分图像区域的一致性进行评估的这种形式可以将至少部分显示相同物体的部分图像区域尤其可靠地彼此关联，并且由此理解收获物的移动，而与是否描绘了收获物、如土豆、石头等的完整部分无关。由此，可以基于更大量信息来计算输送速度信号，从而可以根据移动情况特别精确地控制收割机的速度。

特别优选地，基于检验数据集和初始数据集的位置特征值计算由第一部分图像区域示出的物体的移动特征数据集、特别是由其包括的移动方向，其中所述检验数据集和初始数据集与两个一致性最佳的检验子数据集和初始子数据集相关联。因此，检验数据集和初始数据集均包含位置特征值，所述位置特征值相对于其他的图像区域或图像参考标记或绝对地描述检验图像或初始图像的不同的图像区域的位置。具体地，尤其根据两个彼此偏差的位置特征值的结算来计算移动方向，由此位置特征值尤其包含至少两个不同维度的方位数据。因此，移动方向说明：通过检验图像或通过初始图像示出的图像区域或所示出的物体在初始图像的记录和检验图像的记录之间从哪里移动到哪里，并且尤其通过两个沿不同的参考方向的移动路线来限定。由此，可以得出关于输送元件上的移动情况的尤其精确的结论并且尤其确定收获物是否堵塞或不受阻碍地向前移动。

特别地，评估设备将检验图像和初始图像划分为多个优选相等大的图像区域，其中将检验图像或初始图像的每个图像区域与初始图像或检验图像的与其最一致的图像区域相关联。特别地，每个图像区域基于检验子数据集或初始子数据集。由此，可以求出多个移动特征数据集、特别是移动方向，并且可以更高分辨地确定移动情况。

在本发明的一种有利的设计方案中，表征检验子数据集和初始子数据集的一致性程度的一致性特征值对于输送速度信号具有影响。根据一致性最高的检验子数据集和初始子数据集的一致性程度有多大，在计算输送速度时尤其将不同的意义归入基于其计算的移动方向。因此，物体的单义移动与仅根据两个相对不同的检验子数据集和初始子数据集假定进行的移动相比对于输送速度信号具有更大的影响。这整体上提高了移动特征曲线集的效力进而提高了输送速度信号的值。

评估设备优选地分别为借助检验图像至少部分示出的物体或不同的尤其包括检验图像和/或初始图像的刚好一个像素的第一图像区域产生移动特征数据集。特别地，为多个检验子数据集和/或初始子数据集求出各一个移动特征数据集，而与通过相应的图像示出的物体无关。尤其优选地，为检验图像和/或初始图像的多个像素产生各一个移动特征数据集，其尤其包括移动方向。特别地，为检验图像和/或初始图像的每个像素产生移动特征数据集，或者替选地至少为检验图像和/或初始图像的选择出的连贯的节段的每个像素产生移动特征数据集。通过这些数量的移动特征数据集和在求出其时的分辨率，可以尤其精确地跟踪输送元件上的移动情况并且相应地尤其紧密遵循移动情况地设置输送速度。由此进一步提高了机器效率。

优选地，评估设备在第一计算步骤中为多个包括至少第一数量的像素的图像区域计算各一个移动特征数据集，并且在随后的计算步骤中且在考虑在第一计算步骤中计算出的移动特征数据集的情况下为更高数量的有偏差的图像区域计算各一个另外的移动特征数据集，所述有偏差的图像区域包括更少数量的像素。特别地，在第一计算步骤中，评估设备为较少数量的较大图像区域计算各一个移动特征数据集，并且在随后的计算步骤中，为较小的图像区域计算较大数量的移动特征数据集，所述较小的图像区域组合得到与较大的图像区域相同的整个图像。因此，在最后的计算步骤中计算出的、特别分别与一个像素相关联的移动特征数据集通过迭代接近来求出，进而将尤其包含与输送元件上的物体的真实的移动方向不对应的存在错误的移动特征数据集的概率最小化。

优选地，至少一个移动特征数据集至少间或地包括在第一方向上的第一移动路线和在与第一方向尤其在图像平面中偏差90°的第二方向上的第二移动路线和/或方向说明和/或与方向无关的总移动路线。特别地，基于第一和第二移动路线来计算移动特性数据集的方向说明以及移动方向。移动路线和/或总移动路线在此尤其作为相对值说明，所述相对值与图像检测单元的定位、尤其取向相关并且不需要单独的校准。

在本发明的一种有利的设计方案中，评估设备基于至少一个移动特征数据集的至少一个表征移动方向的移动特征值并且尤其基于至少一个与移动特征值相关联的参考特征值来计算负荷率特征值。特别地，对于移动特征数据集的计算仅使用表征移动方向的移动特征值，并且尤其不适用于任何基于检验数据集和/或输出数据集的数据。移动特征值尤其仅表征移动方向。特别地，负荷率特征值基于其多个移动特征值来计算，其中每个移动特征值是另一移动特征数据集的一部分。移动特征值尤其说明沿与输送元件的输送方向有偏差的横向方向的移动的程度，并且说明移动方向、如角度说明。移动特征值或者本身被结算为负荷率特征值或者首先分别与相关联的参考特征值换算。参考特征值尤其说明理想的或全局的方向，收获物要以所述方向移动。因此，移动特征值与一个或多个参考特征值的偏差优选用于计算负荷率特征值。

参考特征值优选全部相同并且表征如下方向，收获物总体沿所述方向向前移动，和/或具有不同的值，所述值对于每个图像区域或检验子数据集或输出子数据集指派自身的可比较的移动方向。

在针对多个移动特征值的统一参考特征值的情况下，在基于图像检测单元的镜头而缺少以计算的方式消除取决于视角的检验图像失真的情况下，在例如甜菜或马铃薯形式的收获物未被描绘或者其不具有在与参考方向有偏差的横向方向上的移动分量时，在参考特征值和至少大部分移动特征值之间出现基本偏差。

特别优选地，评估设备统计地评估由不同的移动特征数据集所包括的多个移动特征值，以计算负荷率特征值。优选地，涉及检验图像的至少一部分的像素的特征移动值。特别地，评估设备计算尤其表征移动方向的移动特征值与相应的参考特征值或从统一的参考特征值的标准偏差。尤其使用移动特征值和参考特征值的偏差的绝对值，为此首先计算平均绝对值偏差。优选地，移动特征值的统计评估以及负荷率特征值的确定与通过检验图像示出的收获物的速度的绝对值无关地进行。

在本发明的一种优选的实施例中，然后形成该偏差与平均偏差的差，并且随后求其平方。将求平方的差相加并除以移动特征值的数量，并且从其结果值中取平方根。通过统计评估的这种形式将负荷率特征值尤其良好地与在输送元件的区域中发生堵塞的风险相关联，由此可以尤其可靠地将输送速度信号用于设置实际的负荷率，所述实际的负荷率接近最大可行的负荷率。

替选于计算标准偏差，将负荷率特征值作为说明移动方向的移动特征值的平均值计算，或者作为其绝对值或其与一个/多个参考特征值的绝对值偏差计算。替选地，又计算说明总移动路线的移动特征值的平均值或者计算所述移动特征值的平均方差。在这种情况下，负荷率特征值具有与机器的实际的堵塞倾向显著的关联性。

根据本发明，仅对在检验图像上至少部分成像的物体的移动方向进行统计评估，尤其利用移动方向与通过所属的输送元件的(多个)主输送方向预设的参考方向的标准偏差，特别良好地适合于确定输送速度信号。

替选于或补充于计算标准偏差，将负荷率特征值作为说明移动方向的移动特征值的平均值计算，或者作为其绝对值或其与一个/多个参考特征值的绝对值的偏差计算。替选地，又计算说明总移动路线的移动特征值的平均值或者计算所述移动特征值的平均方差。在这种情况下，负荷率特征值也具有与机器的实际堵塞倾向显著的关联性。作为可以描述通量行为并且单独地或与其他值一起可以用作为速度调节的输入变量的其他统计特征，可以使用通量长度或取向的百分位数、第1、第2、……、第n阶的统计的、绝对的或中央的力矩或尤其当前的直方图与可预先配置的标准直方图的直方图比较。

替选地或除了根据本发明的方法的前述设计方案之外，评估设备计算检验图像的至少一个由至少一个图像区域形成的第一份额。至少一个图像区域至少部分地成像收获物或机器的限定的组成部分。基于第一份额，尤其计算负荷率特征值或另一负荷率特征值。负荷率特征值在多个实施例中与该份额等同。

在计算第一份额之前，通过第一份额以统计学方式代表的组成部分被预先限定。检验图像和/或检验数据集尤其被划分成多个优选相同大小的图像区域。至少部分地示出该组成部分的图像区域共同形成第一份额。该份额尤其是在整个图像区域上至少部分地显示组成部分的图像区域，其中第一份额根据图像区域的数量的比例或根据其总面积形成。

第一份额是成像组成部分的图像区域的规模的量度进而是图像检测单元或检验图像的要观察的份额的视场中组成部分的密度的量度。组成部分尤其至少部分地是根茎作物组成部分，由此第一份额至少近似地说明根茎作物的密度。如果所述图像区域的面积的至少50％至100％显示该组成部分，则图像区域尤其评价为成像组成部分并且归入第一份额。特别地，至少一个图像区域也可仅按份额归入第一份额或者优选地分别部分地归入不同的份额。如果在优选基于模型的分类方法的范围内不可以将图像区域唯一地与相应的组成部分相关联，则这是特别有利的。在这种情况下，优选地，求出与不同份额的关联的概率。图像区域特别优选地根据概率按份额或部分地归入不同的份额。由此，还更精确地成像组成部分彼此间的比例。

通过计算第一份额来计算尤其表征收获物的组成的特征值。基于此，可以特别有利地调节输送速度，因为输送元件或包括输送元件的分离装置的清理性能与收获物的组成紧密相关。对于第一份额表征夹杂物密度的情况而言，可以优选地随第一份额的增加来提高输送速度，以便产生有利于更大的分离作用、尤其筛分作用的更小的占据率。优选地，负荷率特征值优选至少根据第一份额来计算或等于第一份额。

优选地，输送速度信号与收获物或输送元件的速度相关。通过代表所述速度的速度值尤其可以计算负荷率特征值，所述负荷率特征值由此具有不同的效力。

优选地，形成第一份额的至少一个图像区域尤其基于根据图像区域产生的检验子数据集被显示性地鉴别为限定的组成部分。特别地，基于包含在检验图像和/或检验子数据集中的检验值、优选颜色信息来鉴别图像区域。颜色信息尤其包括颜色空间的黑白、灰度和/或颜色通道值。

优选地，通过特别基于模型的统计分类方法对检验子数据集、检验值或颜色信息进行分类。因此，如果分类方法的结果与收获物或机器的限定的组成部分相对应，则尤其将图像区域归入第一份额。该分类方法尤其使用神经网络、随机森林、贝叶斯分类器、支持向量机和/或决策树。通过使用分类方法，第一份额、尤其不同的份额的计算结果在收获物的组成方面是特别稳定和有效力的。

特别优选地，将检验值或颜色信息与一个或多个参考值或参考区域进行校准，并基于此将图像区域或者归入第一份额或者不归入。参考图像优选如检验图像那样可以通过光学的图像检测单元来检测，其中用户尤其将参考图像的不同部分可显示性地标记为不同的组成部分。通过区别的这种形式，实现对检验图像上的相关的组成部分尤其可靠的鉴别。尤其优选地，尤其包括颜色信息的检验子数据集的检验值中的至少一个与至少一个参考值比较，并且当检验子数据集的至少一个检验值至少位于相关联的参考值范围内时，尤其才将图像区域归入第一份额。所述参考值范围尤其通过最高值和最小值限制，其中优选地为了将图像区域归入第一份额，不同的检验值必须位于分别相关联的参考值范围内。

在本发明的一种有利的设计方案中，在输入参考图像的示例性的要归入第一份额的图像区域时，评估设备自动地开发或自动地进一步开发分类方法所基于的模型。替选地或附加地，评估设备在输入参考图像的示例性的能归入第一份额的图像区域时自动地计算或改变至少一个参考值范围。因此，尤其至少不需要完全地通过用户手动地预先限定参考值、参考值范围或模型或其模型参数。替代与此，足够的是：为了将评估设备投入运行，输入显示组成部分的至少一个示例性的图像区域。评估设备根据图像区域自动地确定至少一个参考值、至少一个参考值范围或模型或其模型参数。因此，评估设备尽可能自主地适应于不同的应用情况。在此，输入的图像区域的数量越大，就可以更精确地确定参考值、参考值范围或模型或其模型参数。

如果输入的图像区域显示在不同亮度和/或土壤条件下的组成部分，则该方法特别稳定。因此，该方法可以在不同的应用条件下可靠地使用。特别优选地，评估设备在重复实施该方法时适配至少一个参考值或参考值范围，必要时在通过操作人员对相关组成部分进行示例性鉴别的情况下进行适配，从中可以描绘用于算法的训练数据。

特别地，根据其他传感器、如用于测量通过评估设备与基本上同时记录的检验数据集相关联的环境亮度的亮度传感器，评估设备自动扩展参考数据的规模。替选地或附加地，该方法的使用者、即尤其机器或与其耦联的机器的驾驶员或操作人员能够在可视化的检验图像上手动地标记至少一个组成部分，以便扩展评估设备的参考数据的规模。因此，基于由用户一次性做出的说明或基于存储在评估设备中的数据，所述评估设备执行对例如马铃薯、茎叶、石头和土块的区分，并计算相应的份额。

优选地，除了输入可能存在的呈组成部分标记形式的训练数据之外，根据本发明的方法在其开始之后自动地被执行。对于机器驾驶员或操作人员来说，其控制更加简单。

优选地，基于根据分别相邻的图像区域产生的或通过所述图像区域构成的图像子数据集鉴别形成第一份额的图像区域。特别地，为此又使用由检验子数据集所包括的颜色信息，其优选也包括黑白和/或灰度值。因此，不仅仅根据与所述图像区域相关联的数据进行图像区域的评估，而且还附加地使用与周围的图像区域相关联的其他数据。由此，可以确定亮度变化曲线和/或颜色变化曲线，进而基于更宽的数据基础进行鉴别。

优选地，在计算第一份额时，对不同的图像区域不同地加权。因此，形成第一份额的图像区域的贡献不同。由此实现：不是单纯根据检验图像的立体图来计算第一份额，而是与显示距图像检测单元更近的组成部分的图像区域相比，尤其对显示收获物的进一步远离图像检测单元的组成部分的图像区域进行更高权重的加权。由此，可以形成经清除的第一份额的立体图进而实现在输送元件上的收获物组成的尤其接近现实的图像。

优选地，将整个检验图像或连贯的检验图像部分划分为例如已经在上文描述的部分图像区域。特别地，部分图像区域尤其分别包括检验图像的相同数量的像素、优选刚好一个像素。检验图像是检验图像的包括多个部分图像区域的一部分或片段。为了计算第一份额，尤其仅考虑显示该份额的属于该检验图像部分的图像区域。为此，尤其将检验图像部分限定为，使得其成像出机器内的敏感的且要监控的区。因此，形成第一份额的图像区域尤其包括检验图像部分的多个部分图像区域。

检验图像或检验图像部分尤其网格化成多个部分图像区域，所述部分图像区域分别优选是矩形的。在通过刚好一个像素构成部分图像区域时，提供特别大的数据基础，其用于对收获物在其各个组成部分方面的状态进行评估，进而能够特别灵敏地调节运行参数。同时，对于配备一个或多个当前处理器的评估设备可以容易地迅速地处理由具有通常最大几百万像素的常规的2D数码相机提供的数据集。

优选地，检验图像包括多个检验图像部分，评估设备为所述检验图像部分分别计算图像区域的第一份额、尤其图像区域的多个份额。检验图像部分特别示出相同的输送元件或不同的输送元件的不同节段。特别地，检验图像部分示出输送元件的节段，其中的一个在输送方向上设置在分离设备或其分离元件之前并且另一个设置在分离设备或其分离元件之后。替选地，检验图像部分示出不同的输送元件，所述输送元件为用于收获物的不同的组成部分的替选的输送路线(例如，用于经清理的收获物的输送元件、用于分拣出的夹杂物的输送元件)。通过为这些不同的检验图像部分计算第一份额可以尤其全面地评估所属的分离设备的清理或分离性能。特别地，可以将至分离设备的收获物输入流的第一份额与从分离元件或分离设备的根茎作物混合物输出流的第一份额比较，进而确定分离设备的有效性。根据该有效性，尤其设置输送速度，使得例如通过更缓慢地输入或更快地输出消除短暂出现的堵塞。通过限定分离或换向设备之前的不同检验图像部分，可以尤其良好地评估收获物的积聚。因此例如对于紧邻换向设备之前的检验图像部分可以将收获物的占据与该区域之前的占据相关联，以便当在换向设备之前的占据过低时例如提高输送速度。

同样地，在相应的检验数据集中描绘或存在的检验图像部分可以显示输送元件在分离设备的分离元件或换向元件之前的部分和该输送元件在分离或换向元件之后的部分。如果图像分析得出例如根茎作物在换向元件之后在不期望的区域中份额过大，这会指示由于堵塞而分离不足，就可以相应地调整输送速度。

在本发明的另一实施方案中，检验图像部分优选在分离设备之后示出不同的输送元件，尤其用于将根茎作物混合物导出的输送元件和在同一分离设备之后的用于导出夹杂物的输送元件。在这种情况下，对于这两个检验图像部分，优选地确定组成部分例如根茎作物的第一份额。替选地，对于不同的检验图像部分计算不同的份额。借此，例如可以将根茎作物混合物输出流中的夹杂物的份额与分拣出的夹杂物的流中的根茎作物的份额调准，并且基于此对与分离设备相关联的输送元件在其速度方面进行设置。

优选地，形成第一份额的图像区域示出根茎作物或其部分，并且形成第二份额的图像区域示出夹杂物或其一部分。因此，评估设备计算至少两个不同的份额。评估设备特别优选地计算至少四个份额，其包括用于机器组成部分的份额、用于根茎作物的份额、用于茎叶组成部分的份额、用于土壤或土块的份额、用于石头的份额和/或用于损坏部位的份额。根据应用情况，尤其仅计算所列举的份额的一部分和或将所述份额中的多个份额组合。特别地，份额之和＜1。

通过评估设备的计算中的多个份额，可以实现收获物的组成或输送元件的占用的更精确的图像。替选于根据极限值鉴别图像区域，需要将检验图像或检验图像部分的所有图像区域与一份额相关联。在此，优选地，评估根据图像区域计算的检验子数据集与参考子数据集的一致性的程度，并且将每个图像区域与一致性最大的份额相关联。

在本发明的一种有利的设计方案中，评估特征值基于由评估设备计算的第一份额与阈值的偏差。特别地，阈值表征输送元件的最佳的负荷率，其中与其限定的绝对值的偏差触发输送速度的提高或减小。负荷率特征值尤其基于多个份额以及优选基于其他的数据、尤其传感器数据。

在本发明的一种有利的设计方案中，输送速度信号根据多个尤其在时间上依次计算的负荷率特征值来计算或者将至少一个事先计算的负荷率特征值包括到负荷率特征值的计算中。特别地，计算负荷率特征值的平滑的平均值，并且作为输送速度信号的基础，或者尤其借助低通滤波器对负荷率特征值曲线进行平滑。通过这些措施，根据本发明的方法尤其不易受干扰影响进而可尤其稳定地使用。

在本发明的一种有利的设计方案中，至少一个传感器将传感器数据传输给分析设备，所述传感器数据包括到输送速度信号的计算中。传感器尤其是用于测量输送元件上的收获物层厚度的传感器、优选触摸传感器或超声波传感器和/或尤其用于测量输送元件驱动器的转速的转速传感器。优选地，其为例如呈用于测量液压油压力的压力传感器形式的、用于测量驱动器功率的传感器。特别地，根据转速传感器求出输送元件的滑移，所述滑移以传感器数据的形式传输给评估设备。借助于湿度传感器，同样可以将信息包括到输送速度信号的计算中。

基于存在于传感器数据中的、超出基于检验图像所提供的这些其他的信息，对于评估设备存在在输送元件的区域中的负荷率情况的显著更精确的图像，由此又可以与此更好协调地影响输送速度。

优选地，评估设备借助于不同的输送速度信号触发收割机的至少单个的输送元件的输送速度的加速或减速。特别地，评估设备或输送速度控制器包括三点调节器，由此彼此替选地触发当前的输送速度的加速、减速或维持。尤其当负荷率特征值超过预先限定的第一阈值时，才触发加速，如果负荷率特征值低于预先限定的第二阈值，则相应地触发减速。在基于输送速度信号对输送速度的实际的增大或减小的计算中可以有利地考虑当前的绝对值。

尤其优选地，通过输送速度信号触发的输送速度梯度和/或在加速或减速之前和之后的输送速度的差与负荷率特征值相关。特别地，速度梯度的绝对值在减速时大于在加速，以便尽可能可靠地避免堵塞并且同时避免在输送元件上的收获物的振动。此外，负荷率特征值越小，速度增量越大，和/或负荷率特征值越大，速度增量越小。替选地，为每个负荷率特征值对应刚好一个输送速度，所述输送速度连续地对负荷率特征值进行再调节。

优选地，在触发输送速度变化之后，对限定的时间段和/或限定的输送路线不触发任何其他输送速度变化。由此，在通过输送速度信号触发的输送速度变化、尤其加速或减速之后，不造成任何其他变化，直至可以评价所触发的输送速度变化的效果。同时，以保护材料的方式进行加工。为了确定输送速度变化和在输送速度变化时处于输送元件之前的收获物到达检验图像的时间点之间的时间段，评估设备尤其接收用于监控输送元件的回转速度的速度传感器或转速传感器的信号。根据信号或回转速度可以计算：理论上该时间段多长。通过方法的该设计方案，避免对输送速度的过度调节并且考虑收获物的移动情况以及负荷率特征值的变化的所需的给定的惯性。

优选地输送速度信号有线地、尤其借助于CAN总线或以太网、或无线地传输给输送速度控制器，其中优选地输送元件的设置可以事先由操作人员经由在界面输入来启用。通过数据传输的这种形式，可以将输送速度信号尤其简单地集成到现有的数据基础架构中，进而以简单的方式基于输送速度信号改变输送速度。在此尤其通过如下方式提高该方法的可靠性：即，操作人员尤其在驾驶室中通过显示的方式获得输送元件的所得到的或要执行的设置，代替自动地设置，并且经由相应的输入在界面(例如呈人机交互设备的形式)处开启。

所述目的还通过用于收获根茎作物的机器来实现。该机器包括机架、至少一个输送元件、至少一个光学的图像检测单元和评估设备，并且用于执行上述方法。图像检测单元尤其是2D或3D相机，优选用于记录彩色或黑白图像的照相机或摄像机。优选地，为图像检测单元分配至少一个光源，所述光源在运行中照亮由检验图像示出的物体。由此，尤其基于要确定的对比度可以简化地且更可靠地计算移动特征数据集。

评估设备优选地包括图形的处理器单元，尤其基于GPU(图形处理单元)或GPGPU(通用图形处理器)和/或FPGA(现场可编程门阵列)的处理器单元。通过评估设备的这种形式可以特别节省资源地评估检验数据集。

在本发明的一种有利的设计方案中，机器具有至少一个与评估设备耦合的传感器、尤其用于测量输送元件上的收获物层厚度的触摸或超声波传感器、用于测量驱动功率的传感器、例如用于测量液压油压力的压力传感器、湿度传感器和/或设置在输送元件处的转速传感器。通过所述传感器可以除了移动特征数据集之外也可以基于测量到的物理变量计算输送速度信号，由此显著地提高了借助评估设备计算的变量的效力，并且降低其易出错性。

该机器优选具有多个在运行中分别记录同一输送元件的至少一个检验图像的图像记录单元。替选地，该机器优选地具有多个在运行中分别记录不同的输送元件的至少一个检验图像的图像检测单元。通过多个图像检测单元可以跟踪收获物的组成、尤其沿着机器的输送路线的第一份额的曲线。特别地，因此可以根据不同的第一份额设置不同的输送元件的输送速度。

输送元件优选地构成为筛网带或耙形带。收获物在运行中至少暂时位于其上。在运行中，在此输送元件尤其在至少一个横向地在输送元件上延伸的且将收获物从其偏转的换向辊下方伸展。换向辊在运行中尤其围绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线在输送元件的俯视图中相对于输送元件的输送方向设定为＜90°。在这种情况下，输送元件和换向辊一起形成分离装置，所述分离装置可借助根据本发明的方法进行监控。替选地，输送元件构成为星形筛网或输送辊，其中输送速度为其旋转速度。在此，星形筛网尤其通过以下方式输送收获物：在星形筛网上，所述收获物平放地借助星形筛网回转至少135°、尤其是至少180°，其中所述星形筛网的旋转轴线基本上竖直地延伸。在输送元件构成为输送辊时，所述输送辊尤其由辊台包括，其中输送辊的旋转轴线尤其基本上水平地设置。

优选地，图像检测单元设置成，使得检验图像对于不同的收获物组成部分显示至少两个替选的输送路径。由此，可以根据图像检测单元监控两个输送元件，其中检验图像的每一个检验图像部分成像不同的输送元件或其上的收获物的一个节段。特别地，输送元件之一用于输送分拣出的夹杂物，并且输送元件中的另一个用于输送经清理的根茎作物。由此可以检测清理性能的以及输送元件的负荷率和/或包括输送元件的分离装置的负荷率的尤其全面的图像。

附图说明

可以从下面描述的示意性示出的实施例中得出本发明的其他的细节和优点。附图示出：

图1示出根据本发明的方法的程序流程图，

图2示出用于确定在被监控的输送路线区域上的收获物组成部分的细节图，

图3示出用于计算输送速度信号的程序流程图，

图4示出用于评估输送速度信号的程序流程图，

图5示出检验图像和其部分的评估的视图，

图6示出根据图5的检验图像和其可能的另外的部分评估，

图7示出根据本发明的对象，

图8和9示出根据图7的对象的不同的侧视图，

图10示出根据图7的对象与输送元件的部分视图，

图11示出根据图7的装置的在图10中局部示出的区域的细节图，

图12从不同的视角示出根据图11的对象，

图13示出根据图11的图像检测单元的检验图像的视图，

图14示出根据图7的机器的分离设备与图像检测单元，

图15示出从图14所示图像检测单元的视角记录的示意性检验图像，

图16示出根据图7的机器的另一分离设备与图像检测单元，

图17示出从图16所示图像检测单元的视角记录的且示意性示出的检验图像，

图18示出根据图7的机器与另一图像检测单元的另一细节图，

图19示出从根据图18的图像检测单元的视角观察检验图像的示意图。

图20示出了根据本发明的另一设备的细节图。

如果需要，相同的或起相似作用的部件设有相同的附图标记。下面描述的实施例的各个技术特征也可以与之前描述的实施例的特征产生根据本发明的改进形式，但是总是至少与独立权利要求之一的特征组合来产生。附图列表中列出的对象在个别附图中有时仅部分地示出。

具体实施方式

根据本发明的方法用于调节收获根茎作物4的机器2的运行(参见图6至图8)。在该方法中，通过至少一个光学的图像检测单元6记录至少一个检验图像8，所述检验图像示出借助于至少一个首先一般性地设有附图标记10的输送元件相对于机器2的机架12向前移动的、包括根茎作物4的收获物。

检验图像8被传输给评估设备，所述评估设备基于根据检验图像8产生的或通过其构成的检验数据集产生用于设置机器2的分离设备的至少一个运行参数的分离设备设置信号。作为检验图像或初始图像示出的绘图仅示意地示出对于本发明重要的部分，而没有可能的边界或界限。由相机记录的、尤其数字的图像可能具有未在绘图中示出的其他信息。所述信息例如可以已经在相机侧或在创建或处理检验数据集时被标记或过滤。

在根据本发明的一种实施例中，借助于第一图像检测单元6检测分离设备的物流1.1(方框1.2，图1)。此外，由两个另外的光学的图像检测单元附加地监控该物流(方框1.3和1.4)，例如在分离设备的出口之后和在用于夹杂物5的输出带的区域中，所述夹杂物借助于分离设备分离。借助于根据本发明的方法，对于相应的测量部位或由图像检测单元6所检测的区域求出负荷率特征值LS_1至LS_3(方框1.5、1.6和1.7)。所述负荷率特征值在方框1.8中相互计算，这引起用于分离设备的至少一个输送元件10的输送速度信号。借此，设置输送元件的输送速度(方框1.9)，由此优化分离设备中的物流1.1。

在图2中更详细地示出输送速度信号的确定。因此，首先通过图像检测单元记录包括输送元件10上的收获物的检验图像8(方框3，对应于方框1.1)。在记录了检验图像8之后，根据本发明的第一方法流程，借助于相应的滤波或遮掩来提取检验图像8的相关的图像节段或一部分。为此，基于图像检测单元的位置，预先限定遮掩部或感兴趣区域(ROI)，根据所述遮掩部或感兴趣区域可以区分检验图像8的要考虑和不要考虑的节段(方框13.1)。基于检验图像8的相关的图像节段和所属的检验数据集，对于多个图像区域、尤其对于图像节段的每个像素计算移动特征值(方框13.2)。移动特征值尤其包括移动方向。随后，对多个特征移动值进行统计评估(方框13.3)。为此，将移动特征值分别与相关联的参考特征值调准，所述参考特征值从优选机器自身的且尤其能更新的数据库中提供(方框13.4)，并计算它们之间的差，或者将移动特征值分别与统一的参考特征值进行比较，并计算出与之的偏差。移动特征值或计算出的偏差通过评估设备统计地评估，特别地，计算移动特征值与参考特征值的标准偏差。

然后，连续评估的统计数据经过低通滤波器，以平滑所求出的值(方框13.5)。为此，使用预先限定的且尤其可预设的滤波器时间常数(方框13.6)，所述滤波器时间常数规定平滑的程度。

基于对上述偏差的统计数据进行滤波或平滑，求出在检验图像中描绘的输送路线区域的一般用LS表示的负荷率特征值(方框13.7)。所述负荷率特征值代表分离设备的区域中的、尤其在输送元件上或在两个输送元件的过渡区域中的收获物或物流的移动情况。

参考补充的或替选的第二路径，同样首先提取相关的检验图像部分(方框2.1)。为此，可以基于图像检测单元6的位置，预先限定遮掩部或感兴趣区域(ROI)(方框2.2)，根据所述掩盖部或感兴趣区域区分检验图像8的要考虑的和不要考虑的间距。基于检验图像8的相关的图像节段和此时对于处理所存在的检验数据集计算显示各个收获物组成部分的图像区域的份额(方框2.3)。为此，尤其可以评估颜色信息。所述值可以从参考表中获取，或者也可以通过操作人员预设(方框2.4)。

基于阈值定义(方框2.5)，计算所计算的份额与阈值的偏差(方框2.6)。阈值例如是分别考虑的份额(例如，根茎作物、夹杂物1、夹杂物2)的理想值。然后，为了平滑所求出的偏差而进行低通滤波(方框2.7)。在此，使用根据方框2.8定义的滤波时间常数。然后，基于对于沿着输送路线的各个位置和相应的份额的偏差的平滑值来计算另一负荷率特征值或是该负荷率特征值LS(方框2.9)。

然后基于一个或多个负荷率特征值LS例如借助于下面还描述的三点式调节器产生输送速度信号(方框2.10)。

图3示出用于将负荷率特征值LS结算成输送速度信号的程序流程图。在该设计方式中，负荷率特征值LS具有值-1、0或1，并且如上所述那样产生。在该方法开始之后，在该装置中监听或等待新的负荷率特征值LS(方框14.1)。要理解的是：为了编程，在此也共同仅用“LS”编号的相应负荷率特征值必须被区分，因此在图3中用LS_x表示。在交付负荷率特征值之后，根据其大小来继续进行。为0的负荷率特征值LS_x代表分离设备的期望的负荷率，为-1的负荷率特征值代表欠载，即分离设备的负荷率过低，并且为1的负荷率特征值代表过载，即具有堵塞风险的负荷率过高。对于负荷率特征值为0的情况，所述负荷率特征值登记在最后的负荷率特征值的存储器14.2中(方框14.3)，而无需发送输送速度信号来改变输送速度。对于负荷率特征值为1的情况而言，查询过去的且的存储在存储器14.2中的负荷率特征值(方框14.4)，并且然后求出，在为0的最后存储的负荷率特征值之后是否已经确定了过载(方框14.5)。如果不是这种情况，则评估设备发送用于减小速度的输送速度信号(延迟信号，方框14.6)。如果是这种情况，则将新的负荷率特征值登记到存储器14.2中，并且不发送任何(其他的、降低输送速度的)输送速度信号。由于根据方框14.6的输送速度信号得到根据本发明的速度调节(方框14.7)，即将输送速度匹配于输送路线或分离设备的各个被监控的区域的负荷率。

如果负荷率特征值具有为-1的值，则又查询在存储器14.2中登记的负荷率特征值(方框14.8)，并且根据上述区别决定：是否发送用于加速输送速度的输送速度信号，或者是否已经发送用于加速输送速度的输送速度信号。可选地，可以通过如下方式优化程序流程：在多个指示欠载或负载不足的负荷率特征值的特定的次序之后才触发加速。因此，例如对于输送路线的相应区域监控：是否存在欠载(方框14.9)，然后才发送加速脉冲(方框14.10)。

图4示出用于评估输送速度信号的程序流程图。在所示的方法流程中，基于输送速度信号17.1计算出用于改变输送速度的输送速度增量或减量(方框17.2)。由于存在的特别是可预设的且可变化的规则(方框17.3)，因此可以将如负荷率特征值的程度的值包括到计算中。同样地，为了计算增量或减量可以考虑：机器是否处于速度的精细调节范围中、例如负荷率极限附近(例如小于10％的差异)，或者是否还处于更远离负荷率极限(例如大于50％)的粗略调节范围中。负荷率极限值可以在评估设备中优选地限定为如下值，自所述值起出现传输材料积聚信号的多大偏差。

输送速度增量或减量由评估设备转换成用于分离设备驱动器的速度预设(方框17.5)。所得出的输送速度信号被发送给分离设备驱动器(方框17.6)。从中得出分离设备的输送速度(17.4)。

图5和图6示例性示出各个检验图像的评估。在图5中示意性地示出初始图像9和检验图像8，其分别具有处于包括两个输送元件10A和10B的输送路线上的根茎作物4。在下文中为了简单起见，输送元件通常也用“10”编号。于是，输送元件10是输送元件(10A、10B、10C、10D，……)的集合中一个或多个输送元件。

在根据本发明的方法的一种优选实施方式中，评估装置将初始图像9与校准图像8进行比较，以确定在图像上示出的物体的移动方向。物体不一定标识为连贯体，而是在检验图像8中仅为在其移动方面可鉴别的区域，所述区域尤其具有经由检验图像8的像素描述的区域的大小。特别地，评估设备以该方式计算检验图像8的每个像素的移动方向，评估所述移动方向与对于每个区域、尤其每个像素已知的参考方向的偏差，并且统计地评估所述偏差。图5与观察像素平面上的移动无关地示例性地示出呈每个根茎作物4的淡入的矢量形式的每一个所计算的移动方向。每个箭头代表移动特征值20。

为了计算负荷率特征值LS，统计地评估移动特征值20。在此，移动特征值20仅包括移动方向，而不包括通过箭头长度可能指示的移动路线。图5还示出具有每个移动特征值20各一个柱的直方图。在此，每个柱标识相应的移动特征值20与一致的参考特征值22的绝对值偏差。

为了计算通过线14指示的负荷率特征值LS，尤其与参考特征值22的所述移动特征值偏差的标准偏差。为此，尤其可以分别特别地对偏差求平方，然后求和。随后，将该总和除以移动特征曲线值20的数，并且形成从中得出的商的平方根。因此所得出的值为负荷率特征值LS，所述负荷率特征值在所示的直方图中被示例性地说明。

有利地，为了计算移动特征值20，将检验图像8的第一图像区域16与初始图像9的其他的图像区域18进行比较，其中每个图像区域16、18包含相同数量的像素，并且特别是矩形的。为了简化图示，在图9中仅示出一些示例性的图像区域16、18。因此，对于每个图像区域16、尤其对于检验图像8的每个像素得到移动特征值20。

根据输送路线区域，可以在评估装置中确定：何种负荷率引起输送速度的降低或提高。因此例如在标准偏差小于10°的情况下，可以执行速度提高，在标准偏差为10°至20°的情况下保持速度，并且在标准偏差较大的情况下，则可以减小输送速度。相应地，对于在此在两个构造为筛网带的输送元件10A和10B之间的下降台阶，根据纯对识别到的方向和其标准偏差的评估确定：在位于下方的输送元件10B上是否形成收获物堵塞。如果例如由于超过指示堵塞的阈值R确定相应的状态，替选于或补充于减小输送的输送元件10A的输送速度，由评估设备输出用于加速输送元件10B的输送速度信号。

图6在该图的上部中示例性地示出检验图像8，所述检验图像同样又示出从输送元件10A到输送元件10B的过渡。在所述输送路线区域上存在根茎作物4和夹杂物5，所述夹杂物可能包括石头和茎叶。根据在算法训练中限定的或者经由数据库、例如具有HSV格式的颜色值的表格预设的分类器对各个部分图像区域16检查是否存在相同的组成部分。因此基于相应的图像区域与示例性在图5中左下方示出的各个份额的关联，在检验图像8中得到根茎作物4和夹杂物5的各个份额的份额分布。因此，A1示出检验图像8或相应的检验数据集中的根茎作物4的份额，A2示出茎叶的份额，并且A3示出石头的份额。优选地，所述关联基于各个像素的颜色信息、尤其其还包括黑白和/或灰度值来进行，即与份额相关联的图像区域19尤其对应于像素的一个面。一般性地用LS表示的负荷率特征值示例性地、仍然优选地基于第一份额A1与一般性地用R表示的阈值的偏差，所述阈值指示输送路线的所观察的部位上的根茎作物的最佳份额分布。例如，负荷率特征值LS在与清理阈值的偏差≥50％的情况下设置为1，并且在与清理阈值的偏差<50％的情况下设置为0。所述值被相应地存储或者在进一步的程序流程中根据图1至4处理。

在图8中公开了光学的图像检测单元6的设置。根据本发明的机器2构成为牵引式马铃薯收割机，其中多个输送元件10及其所属的分离设备经由仅部分编号的机架12保持。沿着输送路线存在多个图像检测单元6，所述图像检测单元记录在输送元件10上运输的、包括根茎作物4的收获物。光学的图像检测单元6形成用于监控相应的分离设备的各个测量部位。

在图7中所示的图像检测单元6的位置是紧随开垦设备29之后的区域(测量部位MS1)、为从筛网带形式的第一输送元件10A到筛网带形式的第二输送元件10B的过渡、为从所述第二筛网带10B到包括另一分离设备的另一输送元件10C的过渡(测量部位MS3)，其中所述第二输送元件10B附加地由粗大茎叶带所包围(测量部位MS2)。此外，在所述分离设备的出口侧借助另一图像检测单元6监控引导至分选台的输送元件10E(测量部位MS4)，其中同时检测对于夹杂物5的剩余物、尤其石头所设的另一输送元件10F。最后，在分选台45上存在另一光学的图像检测单元6(测量部位MS5)。

评估设备可以定位在任意的、然而优选处于分选台附近的可在中央接近的位置处。由评估设备例如可以经由图7中可看见的线缆12.1将涉及分离设备的设置的信息提供给牵引车辆上的操作员。

在图8和9中以侧视图示出的机器2说明光学的图像检测单元6的位置。特别地，处于分选台45上的图像检测单元6可以直接设置在引导至储藏室33的下降台阶处。

图10和图11示出在框架侧设置在输送元件10A和输送元件10B之间的第一下降台阶上方的光学的图像检测单元6的设置，所述图像检测单元的视场指向下(测量部位2)。光源7用于照亮视场以检测被充分照明的检验图像8。输送元件10A是筛网带，所述筛网带来自开垦设备29已经筛出一部分夹杂物5、尤其土壤，并经由下降台阶交付到构成为筛网带的另一输送元件10B上。所述输送元件10B附加地具有粗大茎叶带，所述粗大茎叶带用于分离存在于马铃薯上或收获物中的茎叶。相应地，剥离设备32设置在输送元件10B的宽度上。

同样可以设置剥离设备32在输送元件10B的输送平面上方的高度H。经由根据本发明的方法，可以设置输送元件10A和10B的输送速度。在图11中为了概览的目的仅示出粗大茎叶带43而没有示出实际的、以筛分带形式构造的输送元件10B(参见图13)。

在图13中详细(无收获物地)示出从图12中的虚线所示的光学的图像检测单元6的视场中得出的检验图像8。根据从所述检验图像8创建的检验数据集，基于所识别的收获物移动方向和/或基于收获物组成部分的相应份额执行上述评估，并且在需要时适配输送元件的输送速度。

始于输送元件10B，仍存在的收获物以输送方向1C交付到另一输送元件10C上。将呈多个彼此叠置的旋转的换向辊24形式的分离设备与所述另一输送元件相关联。经由由所述分离设备施加的脉冲，朝输送元件10D的方向运输收获物(图14)。

为了变化分离性能，可以由操作人员设置输送元件10C和下部的换向辊24之间的间距H。经由根据本发明的方法，可以至少改变输入和输出的、构成为筛网带的输送元件10C和10D的速度。补充地，根据一种有利的改进形式可以经由换向辊24的回转速度的可设置性实现分离性能或换向的变化。

图14中所示的图像检测单元6产生图15中所示的检验图像，其中经由过滤或遮掩限定检验图像部分8A。附加地，还通过滤波限定从输送方向1C起向外观察位于换向辊24之后的检验图像部分8B。因此，对于输送速度设置监控输送元件10C的位于通过换向辊24构成的分离元件之前和之后的区域。对于两个图像区域8A和8B可以创建相应的检验数据集，或者可以从检验数据集的相应部分区域中得出对于两个图像区域8A和8B的相应评估。

如果用于检验图像部分8A的所属理论值得出在换向辊24之前有材料积聚，就提高输送元件10C的输送速度。

替选地，在评估中可以仅关注处于换向辊24之前的、用断线围边的、相互抵接的区域8A和8C。对于这两个区域，例如可以经由相应的阈值R限定份额的允许密度。自超过例如伴随有紧邻换向辊之前的过高堵塞的、例如根茎作物4的份额起，可以使输入的带10C更快地运转，替选地或补充地可以使输出的带更快地运转。

此外，可以由操作人员将构成为指形带26.1的分离设备的指26的下端部的高度H设置为多个运行参数之一。高度H描述指26距构成为耙形带的输送元件的上棱边的间距。此外，指形带26.1相对于输送元件的输送平面的垂线的迎角可以构造成可设置的。相同的内容适用于指形带26.1的回转速度。

在图16中示出设置在输送带10C和10D的区域中的另一光学的图像检测单元6。补充于根据图14的图像检测单元之外，可以使用该图像检测单元6，以便监控检验图像区域8D中的收获物运输。特别地，该图像检测单元因此用于监控通过换向辊24构成的分离和换向设备的作用。特别地，根据图14的光学的监控单元6的检验图像8的评估结果，可以适配输送元件10D的输送速度。也将光源7与根据图16的监控单元6相关联以更好照亮被监控的区域8D。

另一光学的图像检测单元6与所属的光源7设置在分选台上方以观察输送元件10E和输送元件10F(图18)。在此，如上所述，根据图像检测单元6的“鱼眼”显示来执行视角调试。借助于遮掩，选择在根据图19的检验图像8中描绘的检验图像部分8A和8B，所述检验图像部分一方面作为输送路径监控用于运输出根茎作物4的、具有输送方向1E的输送元件10E，并且另一方面作为另外的输送路径监控用于运输出呈石头形式的夹杂物5的具有输送方向1F的输送元件10F。借助于之前描述的评估检查：输送元件10F上的根茎作物4的份额是否过大。如果是这种情况，则借助于根据本发明的方法借助于评估设备更缓慢地设置连接在上游的输送元件10D。补充地，在本发明的一种改进形式中可以根据相应的调节预设对在构成为耙形带的输送元件10D之上示出的、具有示例性且虚线示出的指26的指形带26.1在位于其上游的覆盖件40之后对其分离作用进行适配。例如，减小指26距输送元件10D的间距，以便将根茎作物4形式的更多收获物经由所属的滑道41输送出到输送元件10E上。

图20说明在构成为甜菜收割机的机器2的示意性示出的输送路线中的具有光学的图像检测单元6的测量部位MS1至MS5的设置。图像检测单元6随开垦设备29之后设置在辊台10M上和设置在构成为筛网带的输送元件10N的端部处(测量部位MS1和MS2)。另一光学的图像检测单元6尤其监控构成为星形筛网的输送元件10P(测量部位MS3)。同样地，构成为星形筛网的随后的输送元件10Q如构成为环形升降机(测量部位MS4和MS5)的输送元件10R一样被监控。如果例如在输送元件10M、10N、10P、10Q、10S之一上识别到堵塞，则可以在评估设备的推动下使所述输送元件更快地运转。这可以根据多个可能的调节场景之一首先仅对于直至下一次检查的特定时间进行或者直至监控确定临界状态解除才进行。

Claims (33)

1.一种用于对收获根茎作物(4)的机器(2)的运行进行调节的方法，其中通过至少一个光学的图像检测单元(6)记录包括根茎作物(4)的借助于至少一个输送元件(10)相对于机架(12)向前移动的收获物的至少一个检验图像(8)，并且基于根据所述检验图像(8)产生的或通过所述检验图像构成的检验数据集调整所述输送元件(10)的输送速度，其特征在于，评估设备基于所述检验数据集产生与所述收获物的速度无关的用于调整所述输送速度的输送速度信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还与所述输送元件(10)的速度无关地确定所述输送速度信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述评估设备将所述检验数据集与基于初始图像(9)产生的或通过所述初始图像构成的初始数据集比较。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在进一步实施所述方法时，将第一次实施所述方法的检验数据集用作初始数据集。

5.根据前述权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述评估设备基于对收获物的从所述检验数据集和所述初始数据集中得出的光通量的评估确定所述输送速度信号。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估设备计算至少一个移动特征数据集，所述移动特征数据集表征至少一个通过所述检验图像(8)至少部分示出的物体的移动、尤其移动方向，其中基于所述移动特征数据集产生所述输送速度信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述评估设备分别对于借助所述检验图像(8)示出的不同的物体或不同的第一部分图像区域(16)产生移动特征数据集，所述第一部分图像区域尤其包括所述检验图像(8)和/或初始图像(9)的刚好一个像素。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述评估设备在第一计算阶段中对于多个包括至少一个第一数量像素的部分图像区域(16，18)分别计算一个移动特征数据集，并且在随后的计算步骤中且在考虑所述第一计算步骤中计算出的移动特征数据集的情况下，对于更高数量有偏差的部分图像区域(16，18)分别计算另一个移动特征数据集，所述有偏差的部分图像区域包括更少数量的像素。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估设备基于、尤其仅基于所述至少一个移动特征数据集的至少一个表征移动方向的移动特征值(20)和尤其基于至少一个与所述移动特征值(20)相关联的参考特征值(22)计算负荷率特征值(LS)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述评估设备为了计算所述负荷率特征值(LS)统计地评估由不同的移动特征数据集所包括的多个移动特征值(20)，尤其计算所述移动特征值(20)与相关联的所述参考特征值(22)或相关联的多个所述参考特征值(22)的标准偏差，并且尤其所述负荷率特征值(LS)与通过所述检验图像(8)示出的收获物的速度的绝对值无关。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述负荷率特征值(LS)借助于由所述评估设备计算的、所述第一份额(A1)与阈值(R)的偏差来确定。

12.根据前述权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，根据多个尤其在时间上依次计算的负荷率特征值(LS)计算所述输送速度信号，或者将至少一个事先计算的负荷率特征值(LS)包括到所述负荷率特征值(LS)的计算中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估设备计算所述检验图像(8)的至少一个由至少一个图像区域(19)所形成的第一份额(A1)，其中所述至少一个图像区域(19)至少部分地成像所述收获物或所述机器(2)的限定的组成部分，其中基于所述第一份额(A1)尤其计算一负荷率特征值或另一负荷率特征值(LS)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，形成所述第一份额(A1)的所述至少一个图像区域(19)基于根据所述图像区域(19)产生的检验子数据集、尤其至少一个由其所包括的颜色信息显示性地鉴别为所述收获物或所述机器(2)的限定的组成部分。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述检验子数据集、尤其至少一个由其所包括的检验值、优选所述颜色信息通过尤其基于模型的统计的分类方法进行分类，并且如果所述分类方法的结果与所述收获物或所述机器(2)的所述限定的组成部分相对应，则尤其才将图像区域(19)归入所述第一份额(A1)。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，将所述检验子数据集的至少一个检验值、尤其颜色信息与至少一个参考值比较，并且如果至少所述检验子数据集的所述至少一个检验值位于对应的参考值范围之内，则尤其将图像区域(19)归入所述第一份额(A1)。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，在输入参考图像的能归入所述第一份额(A1)的示例性的图像区域(19)时，所述评估设备自动地进一步开发所述分类方法所基于的模型和/或自动地计算或改变至少一个参考值范围。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其特征在于，在计算所述第一份额(A1)时，对不同的图像区域(19)不同地加权。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其特征在于，将整个检验图像(8)或连贯的检验图像部分(8A)划分为部分图像区域(16)，所述部分图像区域特别分别包括所述检验图像(8)的相同数量的像素、优选刚好一个像素。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述检验图像(8)包括多个检验图像部分(8A，8B)，所述评估设备为所述检验图像部分分别计算图像区域(19)的第一份额(A1)、尤其多个份额，其中优选地所述检验图像部分(8A，8B)成像所述输送元件(10)的处于分离设备或换向设备之前的不同区域的收获物。

21.根据权利要求13至20中任一项所述的方法，其特征在于，形成所述第一份额(A1)的所述图像区域(19)示出根茎作物(4)或其一部分，并且形成第二份额的图像区域示出夹杂物(5)或其一部分。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于测量所述输送元件上的收获物层厚度的至少一个传感器、尤其用于测量驱动功率的传感器、超声波或触摸传感器、湿度传感器和/或转速传感器将传感器数据传输给所述评估设备，所述传感器数据包括到所述输送速度信号的计算中。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估设备借助于不同的输送速度触发至少单个输送元件的输送速度的增大或减小。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，通过所述输送速度信号触发的输送速度梯度和/或输送速度在加速或减速之前和之后的差与所述负荷率特征值(LS)相关。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于，在触发输送速度变化之后对于限定的时间段或限定的输送路线不触发任何其他输送速度变化。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述输送速度信号有线地、尤其借助于CAN总线或以太网传输给输送速度控制器；或无线地传输给输送速度控制器，其中优选地所述输送元件(10)的调整能够事先由操作人员经由在界面输入来启用。

27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估设备在本地在所述机器上或在直接联接的牵引车上评估所述检验数据集。

28.一种用于收获根茎作物(4)的机器，其具有至少一个机架(12)、至少一个输送元件(10)、至少一个光学的图像检测单元(6)和评估设备，并且该机器用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

29.根据权利要求28所述的机器，其特征在于，所述评估设备包括图形处理器单元、尤其GPGPU和/或基于FPGA的处理器单元。

30.根据权利要求28或29所述的机器，其特征在于，设有至少一个与所述评估设备耦合的传感器、尤其用于测量所述输送元件(10)上的收获物层厚度的超声波传感器或触摸传感器、用于测量驱动功率的传感器和/或设置在输送元件(10)处的转速传感器。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的机器，其特征在于，设有多个图像检测单元(6)，所述图像检测单元在运行中分别记录相同的输送元件(10)或不同的输送元件(10)的至少一个检验图像(8)。

32.根据权利要求28至31中任一项所述的机器，其特征在于，所述输送元件(10)构成为筛网带(10A，10B，10E)或构成为耙形带(10C，10D)，其在运行中尤其在至少一个横向地在所述输送元件(10)上延伸的且使收获物从其偏转的换向辊(24)下方伸展，或者所述输送元件构成为星形筛网(10P，10Q，10S)或构成为输送辊，所述输送辊尤其由辊台所包围。

33.根据权利要求28至32中任一项所述的机器，其特征在于，所述图像检测单元(6)设置成，使得所述检验图像(8)显示用于不同的收获物组成部分的至少两个替选的输送路径、尤其显示至少用于根茎作物(4)的输送路径和用于夹杂物(5)的输送路径。

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