[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

摘要

本发明公开了一种光电式谷物生长密度在线检测方法及其装置。硬件部分包括光电传感器、信号采集、微处理器等部件；软件部分包括信号检测和数据处理。通过对田间作物上方和根部光照度的检测，计算由于作物对光线的遮挡引起的照度衰减量，进而估算作物的生长密度。为实现平均照度的检测，光电传感器上安装了泛光罩。为实现照度衰减量的准确检测，引入了地理位置、气象等信息对检测结果进行补偿和传感器自动校准。为实现根据照度衰减量对作物生长密度的估算，采用了人工神经网络进行非线性拟合及在线修正。本发明使联合收割机可根据作业田块的作物生长状况对行驶速度进行控制，保证其脱离滚筒负荷稳定，处于最佳工作状态。

主权项

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。