Цветочувствительный датчик

Цветочувствительный датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (51) М. Nn.з

G 01 J 3/48 (22) Заявлено 01. 04. 81 (21) 3298345/18-25 с присоединением заявки ¹

1 (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и .открытий

Опубликовано 231082. Бюллетень ¹39 ($3) УДК 535. 322, 4 (088. 8) Дата опубликования описания 23. 10. 82

К.К.Полевицкий,В.С.Сечкин, Ю,С,Ометов,В.В.Брей, Л.В.Погорелый,В.П.Максимчук и В.С.Кулиш

1- ..

1 "

Всесоюзный научно-исследовательский институ по испытаиию -машин и оборудования для животноводства и кормопроизводства (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ЦВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к устройствам для управления работой автоматических прореживателей.

Известны различные устройства для распознавания цвета, содержащие источник излучения, оптические элементы, фотоприемник, усилитель и регистрирующую систему Г1 1.

Данные устройства сложны и не могут быть использованы для распознавания цвета мелких объектов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цветочувствительный датчик, включающий фотоприемный блок и блок обработки фотосигнала 12 ).

Недостатком известного устройства является невозможность его использования для распознавания мелких всходов на фоне почвы.

Целью изобретения является распознавание мелких всходов на фоне почвы для обеспечения качественного формирования густоты всходов на ранней стадии их созревания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем фотоприемный блок и блок обработки фотосигнала, фотоприемный блок содержит последовательно расположенные по ходу светового потока оранжевый светофильтр и делительное зеркало, за которым расположены два фотоэлектронных умножителя, перед одним из которых установлены красный светофильтр, а перед вторым — зеленый, а блок обработки фотосигнала включает в себя два логарифмических усилителя, дифференциальный усилитель и схему выделения сигнала, причем вход каждого логарифмического усилителя соединен с одним из фотоэлектронных умножителей, выход одного логарифмического усилителя соединен с неинвертирующим вхсц ом дифференциального усилителя, выход другого логарифмического усилителя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя соединен с входом схемы выделения сигнала.

На чертеже представлена схема цветочувствительного датчика.

Цветочувствительный датчик содержит фотоприемный блок 1, который включает светофильтры красный 2 и зеленый 3, установленные перед фотоэлектронными умножителями 4 и 5 и оранжевый светофильтр 6, который

96 8б 31 расположен на пути светового потока.

Между светофильтрами 2, 3 и б установлено делительное зеркало 7. Фотоэлектронные умножители 4 и 5 соеди иены с входами логарифмических усилителей 8 и 9, выходы которых подключены к входам дифференциального усилителя 10, соединенного с схемой

11 выделения сигнала, соответствую-. щего появлению в поле зрения дат,чика всхода растения, которая подключается к схеме управления рабочими органами прореживающего агрегата.

Принцип работы заключается в следующем. 15

Рядок всходов растения 12 просматривается датчиком в процессе движения с помощью формирующего тубуса

13, выходная часть которого выполнена в виде щели. Световой поток, отра- 7Q женный от почвы и растения 12 через щель тубуса 13 поступает на свето= фильтры 2,3 и 6 и делительное зеркало 7, установленное по отношению к ним под 45. а

Далее световой поток поступает в фотоэлектронные умножители 4 и 5, где преобразуется в два электрических сигнала, амплитуда которых ли" нейно зависит от интенсиВности зеленой и красной компонент 2 воспринимаемого светового потока. С фотоэлектронных умножителей 4 и 5 электрические сигналы U и U< поступают на логарифмические усилители 8-и 9, с выхода которых прологарифмированные сигналы поступают на дифференциальный усилитель 10, на выходе которого имеется импульсный сигнал, равный логарифму отношения сигналов U и U умноженному на масштабный 40 коэффициент. При обзоре нейтрально го фона (почвы), не имеющего одновыраженного цветового контраста, напряжение на выходе дифференциального усилителя 10 равно О. При по- 45 падании в поле зрения цветных предметов происходит разбаланс схемы, причем при попадании всходов зеленого цвета импульсы на выходе дифферен-циального усилителя 10 имеют знак отличный от знака импульсов,возникающих при появлении в поле зрения предметов желтого, красного и других ветов, являющихся наиболее частыми помехами на почве, Таким образом происходит надежное распознавание всходов зеленого цвета. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 10 поступает на схему 11 выделения сигнала соответствующего появлению в поле зрения датчика всхода растения, где уничтожается та часть сигнала, которая не несет полезной информации. Далее сигнал поступает на

:хему управления рабочими органами прореживающего агрегата, которые при" водятся в движение по приходу импульса, вырабо анному при появлении в поле зрения датчика распознавания всходов сахарной свеклы. Датчик обладает достаточной чувствительностьк позволяющей распознавать всходы сахарной свеклы в стадии вилочки .

Предлагаемый цветочувствительный датчик позволяет распознавать всходы растений на фоне почвы с площадью проекции листьев на горизонтальную

2 плоскость не менее 2 см в диапазоне общего уровня освещенности 500-5ррр лк при наличие световых помех и может быть использован для управления работой автоматического прореживателя, совместная работа с которым позволяет более качественно формировать густоту всходов, например сахарной свеклы и кукурузы на ранней стадии их созревания.

Формула изобретения

Цветочувствительный датчик, включающий фотоприемный блок и блок обработки фотосигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью распознавания мелких всходов на фоне почвы для обеспечения качественного формирования густоты всходов на ранней стадии их созревания, фотоприемный блок содержит последовательно расположенные по ходу светового потока оранжевый светофильтр и делительное зеркало, за которым расположены два фотоэлектронных умножителя,,перед одним нз которых установлен красный светофильтр, а перед вторым — зеленый, а блок обработки фотосигнала включает в себя два логарифмических усилителя, дифференциальный усилитель и схему выделения сигнала, причем вход каждого логарифмического усилителя соединен с одним из фотоэлектронных умножителей, выход одного логарифмического усилителя соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, выход другого логарифмического усилителя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя соединен с входом схемы выделения сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1, Авторское свидетельство СССР

Р 344291, кл. G 01 J 3/48, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 658412, кл. G 01 У 3/50, 1979 (прототип) °

968631

Составитель С.Бочинский

Редактор Г. Ус Техред T.Ìàòo÷êà Корректор М. Демчик

Заказ 8147/68 1ираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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