Способ распознавания початков кукурузы

Способ распознавания початков кукурузы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ПОЧАТКОВ КУКУРУЗЫ, включающий проектирование светового пятна на перемещаемые початки, прием отраженного светового потока и преобразование его в электрический сигнал, отличомщийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения, процесса распознавания, проектирование светового пятна осуществляют с получением его размера на поверхности початка, не превышающего средний размер кукурузного зерна, а в электрическом сигнале регистрируют наличие составляющей напряжения, частота которой пропорциональна отношению скорости перемеи1ения початков к среднему размеру зерна. 2. Способ по п. 1, отличающийся-те :, что перед проектированием светового пятна па початки их ориентируют вдоль направления перемеп1.ения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1099880 и

i а 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431142/30-15 (22) 15.04.82 (46) 30.06.84. Бюл. № 24 (72) Н. В. Галай, Ю. И. Федоров, А. С. Кашурко, С. А. Исиков и О. Г. Тибабшев (7l ) Украинский научно-исследов ательский институт сельскохозяйственного машиностроения (53) 631.555 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 438448, кл. В 07 С 5/342, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 322225, кл. В 07 С 5/342, 1968 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ

ПОЧАТКОВ КУКУРУЗЫ, включающий

3(Я) А 01 D 4502 В 07 С 5342 проектирование светового пятна на перемещаемые початки, прием отраженного светового потока и преобразование его в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения, процесса распознавания, проектирование светового пятна осуществляют с получением его размера на поверхности початка, не превышающего средний размер кукурузного зерна, а в электрическом сигнале регистрируют наличие составляющей напряжения, частота которой пропорциональна отношению скорости перемещения початков к среднему размеру зерна.

2. Способ по п. 1, отличающийся- тем, что перед проектированием светового пятна на початки их ориентируют вдоль направления перемещения. ф с

1099880

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технике распознавания початков кукурузы, и может быть использовано при сепарации очищенных от оберток початков от неочищенных.

Контроль процесса очистки кукурузных початков основ ан на методах и средствах надежного распознавания по крайней мере одного из двух контролируемых объектов— очищенного или неочищенного початков.

В технологических процессах переработ- 10 ки сельскохозяйственных продуктов для распознавания объектов определенного класса хорошо зарекомендовали себя фотоэлектрические методы, заключающиеся в количественном анализе спектра, отраженного от поверхности объекта светового потока.

Известен способ для 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 упомя. нутых диапазонах. Таким образом, сравнивая отражательную способность в первом и третьем диапазонах, определяют содержит ли регистрируемый объем недопусти- 25 мое количество зеленой окраски, во втором и третьем диапазонах — содержит ли объект приемлемое количество красной окраски, а в третьем и четвертом диапазонах — является ли объект овощем или посторонним включением (1) .

Однако известный способ довольно сложен, а устройство для его осуществления содержит кроме большого количества элементов оптической системы очень сложную эле кт р он ну ю схем у.

Известен также способ сортирования плодов и початков по цвету, который может применяться для распознавания початков кукурузы и который включает проектирование светового пятна на перемещаемые почат- 40 ки, прием отраженного светового потока и преобразование его в электрический сигнал.

Известный способ предусматривает освещение объекта светом произвольного сложного состава, прием отраженного спект-45 ра на трех участках длин волн 680, 640 и

550 нм, преобразование светового потока на каждом участке в электрический ток и сравнение суммы первых двух потоков с третьим, по результатам которого определяют класс объекта (2).

Однако для реализации данного способа требуются сложные устройства, такие, например, как анализатор спектра. Кроме того, вероятность распознавания очищенных и неочищенных початков кукурузы данным способом очень низкая, так как цвет оберток и зерна на початках изменяется в зависимости от спелости и на различных стаднях созревания близок по спектральному составу между собой.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение процесса распознавания.

Цель достигается тем, что согласно способу распознавания початков кукурузы проектирование светового пятна осуществляют с получением его размера на поверхности початка, не превышающего средний размер кукурузного зерна, а в электрическом сигнале регистрируют наличие составляющей напряжения, частота которой пропорциональна отношению скорости перемешения початков к среднему размеру зерна.

Кроме того, перед проектированием светового пятна на початки их ориентируют вдоль направления перемещения.

В основу изобретения положено теоретически очевидное и подтвержденное опытом явление изменения интенсивности отраженного светового потока от зерен кукурузных початков при их перемещении относительно источника излучения и фотоприемника, обусловленное выпуклой формой зерен и, следовательно, различным расстоянием и наклоном контролируемой поверхности по отношению к оптической системе средств распознавания. Таким образом, перемещение очищенного початка в зоне контроля вызывает модуляцию отраженного светового потока частотой, равной частоте попадания отдельных зерен в поле светового луча, и по наличию этой частоты в напряжении полученного фототока можно мверенно определить присутствие в зоне контроля очищенного початка, так как неочищенные початки и посторонние объекты модуляции напряжения на этой частоте не вызывают.

Пример. На транспортную ленту опытной установки, движущуюся со скоростью

1,6 м/с, укладывают ориентированно вдоль ленты початки кукурузы со случайным чередованием очищенных и неочищенных от оберток початков. В зоне распознавания початки освещают светодиодом, питаемым импульсным напряжением частотой 5 кГц, который формирует на поверхности зерен початков световое пятно размером около

6 мм.

При движении очищенного початка кукурузы зерна последнего, проходя под световым пятном, вызывают дополнительную амплитуду модуляции отраженного светового потока с частотой, пропорциональной отношению скорости перемещения початка к среднему размеру зерна по поверхности початка. Отраженный световой поток принимают фотодиодом, подключенным к входу узкополосного усилителя, выходной сигнал которого детектируют, и через узкополосный фильтр с частотой пропускания 150—

290 Гц передают на формирователь импульсов управления электромагнитного сбрасыва1099880

Составитель И. Кольцов

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т.Митейко

Заказ 4516/2

3 теля, расположенного над транспортерной лентой.

Если початок неочищен, то дополнительная модуляция носит случайный характер, обусловленный неравномерностью коэффициента отражения оберток початков.

В случае очищенного от оберток початка на входе фильтра присутствует сигнал достаточной амплитуды, лежащий в полосе частоты 150 — 200 Гц, который с формирователя, соединенного с выходом фильтра, поступает на исполнительный механизм (электромагнитный сбрасыватель) .

При испытаниях опытной установки для сортировки початков кукурузы, в которой

4 реализован данный способ, установлено, что все очигценные початки сбрасываются с ленты. Сбрасываются также початки, степень очистки которых составляет около 70 — 80 /> поверхности початка. чего можно избежать

5 путем двукратного контроля или увеличением числа контролируемых зон. На неочищенные початки и початки, степень очистки которых составляет менее 70в/в, установка не реагирует.

Предлагаемый способ является эффективным, обеспечивает высокое качество распознавания и технически легко реализуется.