Istraživanje ključnih tehnologija za otkrivanje količine zrna na temelju tehnologije laserskog raspona

Proizvodnja žitarica značajna je industrija u kineskoj poljoprivredi, a otkrivanje količine zrna jedan je od najvažnijih i najvažnijih aspekata u upravljanju žitom i kontroli zaliha. Tradicionalno otkrivanje količine zrna prvenstveno se oslanja na metode vaganja, koje imaju nedostatke poput male točnosti, male učinkovitosti rada i prekomjerne ručne intervencije. S kontinuiranim razvojem tehnologije pojavile su se nove metode otkrivanja količine zrna, pružajući mogućnosti za poboljšanje točnosti i učinkovitosti otkrivanja zrna. Ovaj rad predlaže shemu za otkrivanje količine zrna koja se temelji na senzoru laserskog raspona kako bi se postiglo brzo, točno i automatizirano mjerenje volumena i količine zrna.

0

1. Shema otkrivanja količine zrna koja se temelji na tehnologiji laserskog raspona

①tehnički princip

Senzor laserske udaljenosti je metoda mjerenja koja se temelji na interakciji između zračenja svjetlosti i materije. Oslanjajući se na specifičnost laserske valne duljine i linearne karakteristike širenja laserskih zraka, ona može točno odražavati informacije o udaljenosti ciljnih objekata. Stoga smo odabrali lasersko raspon tehnologije za mjerenje volumena gomila zrna.

Oprema za mjerenje

Osnovna oprema za otkrivanje količine zrna je laserski raspon i kamera. Laserski raspon-Finder odgovoran je za mjerenje visine i duljine hrpe zrna, dok se kamera koristi za snimanje trodimenzionalnog oblika hrpe zrna za naknadnu algoritamsku obradu.

③ Proces mjerenja

Proces mjerenja uključuje tri koraka: automatsko poravnavanje laserskog daljinskog i kamere, lasersko skeniranje i fotografska fotografa. Specifični postupak je sljedeći:

(1) laserski daljini provodi lasersko skeniranje tijekom snimanja podataka iz skeniranog područja;
(2) kamera bilježi slike skeniranog područja;
(3) Dobiveni podaci o mjerenju obrađuju se algoritmima radi određivanja volumena hrpe zrna.

U stvarnim mjernim operacijama, budući da postoje mnogi čimbenici koji utječu na točnost, moramo kontrolirati mjerno okruženje kako bismo smanjili pogreške u mjerenju. Glavne mjere kontrole uključuju:

(1) osiguravanje čistog i suhog mjernog okruženja kako bi se izbjegle smetnje poput razmišljanja tijekom skeniranja;
(2) izbjegavanje smetnji iz okoline što je više moguće, što se može postići korištenjem ploča za sjenčanje itd.;
(3) Upotreba visoko preciznih laserskih raspona i kamera za poboljšanje točnosti mjerenja.

④Algoritam obrada

Nakon dobivanja podataka iz laserskog skeniranja i fotografije fotoaparata, moramo obaviti algoritamsku obradu kako bismo dobili vrijednost volumena hrpe zrna. U eksperimentu smo koristili prilagodljivu medijalnu metodu filtriranja za uklanjanje buke i izračunali volumen gomile zrna kroz trodimenzionalnu rekonstrukciju slike.

2. Analiza eksperimentalnih rezultata

Da bismo provjerili točnost i učinkovitost sheme otkrivanja količine zrna na temelju laserskog senzora, proveli smo eksperimente. Mjerni objekt bio je gomila od 20 tona kukuruza. Eksperimentalni rezultati pokazali su da je shema imala visoku točnost izračuna, stabilnost i pouzdanost, te da bi brzo i precizno izračunali vrijednost volumena gomile zrna. Pogreška točnosti bila je manja od 2%.

3. Zaključak

Shema otkrivanja količine zrna koja se temelji na modulu laserske udaljenosti ima karakteristike visoke točnosti, visoke učinkovitosti i automatizacije, pogodne za otkrivanje količine i upravljanje zalihama zrna različitih vrsta gomila zrna. U budućim praktičnim primjenama dodatno ćemo optimizirati ovu shemu kako bismo se bolje prilagodili potrebama upravljanja žitom u različitim složenim okruženjima.