[发明专利]一种光电式谷物生长密度在线检测方法及其装置

权利要求书

1.一种光电式谷物生长密度的在线检测方法，包括以下步骤：

(1)在收割机进入田块作业前对采样点上下两点光照度进行校准以补偿光电传感器本身特性的不一致性；收割机作业时利用光电传感器对多点的作物上方和根部光照度进行在线检测；

(2)从日光照射角度和照射强度两方面对光照度检测数据进行补偿修正，日光照射角度通过预设地理、季节、时间信息估算，照射强度由操作人员根据气象、阴影信息设置；然后根据上下两点光照度的相对偏差获得光照度衰减量；

(3)采用具备动态更新自适应能力的非线性算法实现光照度衰减量与作物密度之间的函数关系，将多点光照度衰减量代入非线性算法计算获得作物密度；同时，根据检测得到作物密度、收割机行驶速度估算脱粒滚筒的喂入量，再依据脱粒滚筒的模型估算其转速，将此估算结果与滚筒转速实测数据相比较得到偏差，据此偏差对算法模型不断进行修正。

2.根据权利要求1所述的光电式谷物生长密度的在线检测方法，其特征在于，步骤(3)中所述的具备动态更新自适应能力的非线性算法是人工神经网络。

3.一种实现权利要求1所述光电式谷物生长密度的在线检测方法的装置，其特征在于，由多对光电传感器、信号采集模块和微处理器构成，其中：

(1)多对光电传感器：设置在收割机割台前方的若干对光电传感器，每对光电传感器含上下两个传感器，每个传感器外装有一个泛光罩；

(2)信号采集模块：包括各传感器的激励和信号处理电路、多路开关和AD转换器，用于将光电传感器光照度转换为与之成正比的电压信号，并通过AD转换器对各点光照度电压进行采样送MCU进行处理；

(3)微处理器：用于将通过AD转换获得传感器检测的光照度数据进行数据处理而获得作物密度信息，所说的数据处理是：先根据传感器的照度-电压传递特性获得各采样位置上下两点的光照度，其差异即光照度的衰减量；再根据光照度衰减量与作物密度的函数关系由照度衰减量估算作物密度。