SU1099880A1

SU1099880A1 - Method of identifying maize cobs

Info

Publication number: SU1099880A1
Application number: SU823431142A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Галай; Юрий Иванович Федоров; Александр Савельевич Кашурко; Сергей Александрович Исиков; Олег Григорьевич Тибабшев
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения
Priority date: 1982-04-15
Filing date: 1982-04-15
Publication date: 1984-06-30

Abstract

1. СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ПОЧАТКОВ КУКУРУЗЫ, включающий проектирование светового п тна на перемещаемые початки, прием отраженного светового потока и преобразование его в электрический сигнал, отличомщийс тем, что, с целью повышени точности и упрощени , процесса распознавани , проектирование светового п тна осуществл ют с получением его размера на поверхности початка, не превышающего средний размер кукурузного зерна, а в электрическом сигнале регистрируют наличие составл ющей напр жени , частота которой пропорциональна отношению скорости перемеи1ени початков к среднему размеру зерна. 2. Способ по п. 1, отличающийс -те :, что перед проектированием светового п тна па початки их ориентируют вдоль направлени перемеп1.ени .1. METHOD FOR RECOGNITION OF MAIL COATS, including designing a light spot on the moving cobs, receiving the reflected light flux and converting it into an electrical signal, characterized in that, in order to improve the accuracy and simplification of the recognition process, the light spot is designed to produce its size on the cob surface, not exceeding the average size of the corn kernel, and the presence of a voltage component in the electrical signal, whose frequency is proportional to the ratio uw speed peremei1eni ears to the average grain size. 2. A method according to claim 1, characterized in that: prior to the design of the light spot on the cob, they are oriented along the interchange direction.

Description

соwith

СХ)CX)

0000

Изобретение относитс к сельскому хоз йству , а именно к технике распознавани початков кукурузы, и может быть использовано при сепарации очищенных от оберток початков от неочищенных.The invention relates to agriculture, in particular to a technique for recognizing corn cobs, and can be used in separating cobs that are peeled from wrappers from uncleared ones.

Контроль процесса очистки кукурузных початков основан на методах и средствах надежного распознавани по крайней мере одного из двух контролируемых объектов - очищенного или неочищенного початков.The control of the cleaning process of corn cobs is based on the methods and means of reliably recognizing at least one of the two controlled objects — the cleaned or uncleaned cobs.

В технологических процессах переработки сельскохоз йственных продуктов дл распознавани объектов определенного класса хорощо зарекомендовали себ фотоэлектрические методы, заключающиес в количественном анализе спектра, отраженного от поверхности объекта светового потока.In the technological processes of processing agricultural products for the recognition of objects of a certain class, photoelectric methods have been recommended, consisting in the quantitative analysis of the spectrum reflected from the surface of the object of the light flux.

Известен способ дл сортировки плодов и овощей по цвету, при котором на объем проецируют световой луч в четырех узких диапазонах длин волн: около 530, 660, 800 и 990 нм, затем отраженный от объекта световой поток принимают и анализируют отражательную способность объекта в упом нутых диапазонах. Таким образом, сравнива отражательную способность в первом и третьем диапазонах, определ ют содержит ли регистрируемый объем недопустимое количество зеленой окраски, во втором и третьем диапазонах - содержит ли объект приемлемое количество красной окраски, а в третьем и четвертом диапазонах - вл етс ли объект овощем или посторонним включением 1.There is a known method for sorting fruits and vegetables by color, in which a light beam is projected onto a volume in four narrow wavelength ranges: about 530, 660, 800 and 990 nm, then the light flux reflected from the object receives and analyzes the reflectivity of the object in the mentioned ranges . Thus, comparing the reflectivity in the first and third ranges, determine whether the recorded volume contains an unacceptable amount of green color, in the second and third ranges - whether the object contains an acceptable amount of red, and in the third and fourth ranges - is the object a vegetable or unauthorized inclusion 1.

Однако известный способ довольно сложен , а устройство дл его осуществлени содержит кроме больщого количества элементов оптической системы очень сложную электронную схему.However, the known method is rather complicated, and the device for its implementation contains in addition to a large number of elements of the optical system a very complex electronic circuit.

Известен также способ сортировани плодов и початков по цвету, который может примен тьс дл распознавани початков кукурузы и который включает проектирование светового п тна на перемещаемые початки , прием отраженного светового потока и преобразование его в электрический сигнал .There is also a known method of sorting fruits and cobs by color, which can be used to recognize corn cobs and which involves designing a light spot on the cobs being moved, receiving the reflected light flux and transforming it into an electrical signal.

Известный способ предусматривает освещение объекта светом произвольного сложного состава, прием отраженного спектра на трех участках длин волн 680, 640 и 550 нм, преобразование светового потока на каждом участке в электрический ток и cpaisнение суммы первых двух потоков с третьим , по результатам которого определ ют класс объекта 2.The known method involves illuminating an object with light of arbitrary complex composition, receiving the reflected spectrum at three sections of wavelengths 680, 640 and 550 nm, converting the light flux at each site into electric current and cpaising the sum of the first two streams with the third, the results of which determine the class of the object 2

Однако дл реализации данного способа требуютс сложные устройства, такие, например , как анализатор спектра. Кроме того, веро тность распознавани очищенных и неочищенных початков кукурузы данны.м способом очень низка , так как цвет оберток и зерна на початках измен етс в зависимости от спелости и на различных стади х созревани близок по спектральному составу между собой.However, complex devices are required to implement this method, such as, for example, a spectrum analyzer. In addition, the probability of recognizing the cleaned and untreated corn cobs by the method is very low, since the color of the wrappers and the grains on the cobs vary depending on ripeness and at different stages of ripening are similar in spectral composition to each other.

Цель изобретени - повыщение точности и упрощение процесса распознавани .The purpose of the invention is to increase the accuracy and simplify the recognition process.

Цель достигаетс тем, что согласно способу распознавани початков кукурузы проектирование светового п тна осуществл ют с получением его размера на поверхности початка, не превыщающего средний раз.мер кукурузного зерна, а в электрическом сигнале регистрируют наличие составл ющей напр жени , частота которой пропорциональна отнощению скорости перемещени початков к среднему размеру зерна.The goal is achieved in that according to the method for recognizing corn cobs, the design of a light spot is carried out to obtain its size on the cob surface not exceeding the average size of the corn kernel, and the presence of a voltage component whose frequency is proportional to the movement speed is recorded in the electrical signal. cobs to medium grain size.

Кроме того, перед проектированием светового п тна на початки их ориентируют вдоль направлени перемещени .In addition, before designing the light spot on the cobs, they are oriented along the direction of movement.

В основу изобретени положено теоретически очевидное и подтвержденное опытом вление изменени интенсивности отраженного светового потока от зерен кукурузных початков при их перемещении относительно источника излучени и фотоприемника , обусловленное выпуклой формой зерен и, следовататьно, различным рассто нием и наклоно.м контролируемой поверхности по отнощению к оптической системе средств распознавани . Таким образом, перемещение очищенного початка в зоне контрол вызывает модул цию отраженного светового потока частотой, равной частоте попадани отдельных зерен в поле светового луча, и по наличию этой частоты в напр жении полученного фототока можно уверенно определить присутствие в зоне контрол очищенного початка, так как неочищенные початки и посторонние объекты модул ции напр жени на этой частоте не вызывают .The invention is based on the theoretically obvious and experimentally confirmed occurrence of a change in the intensity of the reflected light flux from corn cobs when they are moved relative to the radiation source and photodetector, due to the convex shape of the grains and, consequently, different distance and inclination of the monitored surface relative to the optical system recognition tools. Thus, moving the cleaned cob in the control zone causes modulation of the reflected light flux with a frequency equal to the frequency of individual grains in the field of the light beam, and by the presence of this frequency in the voltage of the resulting photocurrent, you can confidently determine the presence in the control zone of the cleaned cob, since uncleaned cobs and extraneous objects do not cause voltage modulation at this frequency.

Пример. На транспортную ленту опытной установки, движущуюс со скоростью 1,6 м/с, укладывают ориентированно вдоль ленты початки кукурузы со случайным чередованием очищенных и неочищенных от оберток початков. В зоне распознавани початки освещают светодиодом, питаемы.м импульсным напр жением частотой 5 кГц, который формирует на поверхности зерен початков световое п тно раз.мером около 6 мм.Example. On a transport belt of a pilot plant, moving at a speed of 1.6 m / s, are laid oriented along the corn cob ribbon with random alternation of peeled and unpeeled cobs. In the recognition zone, the cob is illuminated by an LED that is supplied with a pulsed voltage of 5 kHz, which forms a light spot on the surface of the coil grains, measuring about 6 mm.

При движении очищенного початка кукурузы зерна последнего, проход под световым п тном, вызывают дополнительную амплитуду модул ции отраженного светового потока с частотой, пропорциональной отнощению скорости перемещени початка к среднему размеру зерна по поверхности початка. Отраженный световой поток принимают фотодиодом, подключенны.м к входу узкополосного усилител , выходной сигнал которого детектируют, и через узкополосный фильтр с частотой пропускани 150- 290 Гц передают на формирователь импульсов управлени электро.магнитного сбрасывател , расположенного над транспортерной лентой.During the movement of the cleaned corn cob of the corn of the latter, the passage under the light spot, cause an additional amplitude of modulation of the reflected light flux with a frequency proportional to the ratio of the speed of the cob to the average grain size on the cob surface. The reflected light flux is received by a photodiode connected to the input of a narrowband amplifier, the output signal of which is detected, and transmitted through a narrowband filter with a frequency of 150-290 Hz to the driver of control of an electromagnetic-magnetic resetter located above the conveyor belt.

Если початок неочищен, то дополнительна модул ци носит случайный характер, обусловленный неравномерностью коэффициента отражени оберток початков.If the cob is not cleaned, then the additional modulation is random in nature, due to the uneven reflection coefficient of the coil wraps.

В случае очищенного от оберток початка на входе фильтра присутствует сигнал достаточной амплитуды, лежащий в полосе частоты 150-200 Гц, который с формировател , соединенного с выходом фильтра, поступает на исполнительный механизм (электромагнитный сбрасыватель).In the case of an unwrapped cob at the filter input, there is a signal of sufficient amplitude lying in the frequency band of 150–200 Hz, which from the driver connected to the filter output goes to the actuator (electromagnetic resetter).

При испытани х опытной установки дл сортировки початков кукурузы, в которойWhen testing a pilot plant for sorting corn cobs, in which

реализован данный способ, установлено, что все очищенные початки сбрасываютс с ленты . Сбрасываютс также початки, степень очистки которых составл ет около 70-80°/о поверхности початка, чего можно избежать путем двукратного контрол или увеличением числа контролируемых зон. На неочищенные початки и початки, степень очистки которых составл ет менее 70%, установка не реагирует.this method is implemented, it is established that all cleaned cobs are dropped from the belt. The cobs are also dropped, the cleaning degree of which is about 70-80% of the cob surface, which can be avoided by double control or by increasing the number of controlled zones. The installation does not react to untreated cobs and cobs whose cleaning degree is less than 70%.

Предлагаемый способ вл етс эффективньш , обеспечивает высокое качество распознавани и технически легко реализуетс .The proposed method is efficient, provides high quality recognition and is technically easy to implement.

Claims

1. METHOD FOR RECOGNIZING CORN KIDS, including projecting a light spot on moving cobs, receiving a reflected light stream and converting it into an electrical signal, characterized in that, in order to increase accuracy and simplification. the recognition process, the design of the light spot is carried out with obtaining its size on the surface of the cob, not exceeding the average size of the corn grain, and the presence of a voltage component, the frequency of which is proportional to the ratio of the speed of movement of the ears to the average grain size, is recorded in the electrical signal.

2. The method according to π. 1, characterized in that before the design of the light spot on the cobs they are oriented along the direction of movement.

СО СО QO ОО О

I