[发明专利]农业作业监测设备、系统与方法

说明书

本发明公开了一种用于成像和表征土壤表面和由农用机具形成的土壤表面中的沟槽的系统、方法和设备。传感器设置在农用机具上、与处理器进行数据通信，以产生可显示给操作员的土壤表面图像和沟槽图像。在一个实施例中，传感器包括一个或多个飞行时间照相机，用于确定沟槽的深度以及周围土壤表面和沟槽的其他特征，包括检测沟槽中的种子、土壤或其他碎屑以及检测沟槽内的水分线。该系统可以基于所产生的图像来控制机具的操作参数。

背景技术

近年来，先进的针对特定地点的农业应用和测量系统(用于所谓的“精细耕作”实践)的可用性提高了播种者对确定土壤的空间变化和鉴于这种变化而改变各种输入应用变量(例如播种深度)的兴趣。因此，在本领域中需要一种用于在农业输入应用期间表征种子沟槽的系统。

附图说明

图1是农业播种机的实施例的俯视图。

图2是播种机成垄单元的实施例的侧视图。

图3示意性地示出了土壤监测系统的实施例。

图4A是具有多个装在压种器上的传感器的压种器的实施例的侧视图。

图4B是图4A的压种器的平面图。

图4C是设置在种子沟槽中的图4A的压种器的后视图。

图5示出了包括反射率变化的数字表示的图形显示的实施例。

图6示出了包括反射率变化的空间映射的图形显示的实施例。

图7示出了结合有图像捕获设备的实施例的成垄单元的局部视图。

图8是结合了传感器和图像捕获设备的柄延伸部的实施例的侧视图。

图9是图8的柄延伸部的立面图，示出了偏压构件。

图10是图8的柄延伸部的局部俯视平面图，示出了偏压构件的可替代实施例。

图11是与带有图像捕获设备的柄延伸部相结合的带有传感器的拖曳构件的侧视图。

图12示出了包括由图7、8或11的图像捕获设备捕获的图像的图形显示的实施例。

图13示出了垄图像选择过程的实施例。

图14A示出了在成垄单元上的各个位置处的飞行时间照相机的实施例的侧视图。

图14B示出了来自图14A的托架的俯视平面图，其中飞行时间照相机设置在托架的中间。

图15示出了包括种子深度的空间映射的图形显示的实施例。

图16A示出了种子沟槽的截面图。

图16B示出了图16A的种子沟槽的俯视图。

图17示出了成垄单元上的飞行时间照相机和气体源的实施例的侧视图。

图18示出了成垄单元上的飞行时间照相机和静电荷系统的实施例的侧视图。

图19示出了成垄单元的实施例的侧视图，其中，传感器设置在清垄器的前方以检测土堆，并且照相机设置在开沟组件的后方以识别由清垄器形成的横向沟槽。

图20是类似于图16A的剖视图，示出了种子沟槽并且示出了由清垄器形成的横向沟槽。

具体实施方式

深度控制和土壤监测系统