[发明专利]基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置及方法

说明书

基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置，设置在旋耕机的机架上，检测装置包括控制装置、图像处理装置、图像采集器和用于调节图像采集器位置的调节机构，其中控制装置、图像处理装置和图像采集器两两之间均电连接。本发明提供一种基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置及方法，通过对土壤表层进行拍照，并根据土壤颗粒阴影大小来判断土壤颗粒的大小，进而计算旋耕机的碎土率，自动化程度和精确度都比较高。

技术领域

本发明涉及一种旋耕机，具体的说是基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置及方法。

背景技术

旋耕法是利用和拖拉机配套的旋耕机具进行耕地，通过旋耕机刀片的高速旋转，达到切削土壤、松碎耕层，平整地面的目的。具有耕作深度较浅、碎土性能较强、旱耕时土块细碎、耕后地面平整等特点。由于旋耕1次就可收到翻、耙、平等几种作业的效果,也有利于减少工序、降低成本和保证作业及时，随着沙尘暴越来越多，人们的环境意识越来越强，作为一种少耕法技术，旋耕法逐年得到越来越广泛的应用。

除旋耕深度、地表平整度植被覆盖率、土壤蓬松度、拖拉机功耗外，衡量旋耕机工作性能的一个重要指标是旋耕后土壤的碎土率。决定了该类旋耕机能否投入实际生产应用。

迄今为止，还没有很好的针对旋耕后土壤碎土率的测试装置及方法，现有的对旋耕机的改进与创新均为对土壤的其他性能如旋耕深度的检测。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置及方法，通过对土壤表层进行拍照，并根据土壤颗粒阴影大小来判断土壤颗粒的大小，进而计算旋耕机的碎土率，自动化程度和精确度都比较高。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置，设置在旋耕机的机架上，检测装置包括控制装置、图像处理装置、图像采集器和用于调节图像采集器位置的调节机构，其中控制装置、图像处理装置和图像采集器两两之间均电连接；

所述调节机构包括与机架固定连接的辅助台架和固定设置在辅助台架上的两个机械云台，在旋耕机的行走方向上，辅助台架从机架的后方伸出，辅助台架由两个并列设置的长梁和三个固定设置在两个长梁之间的短梁组成，长梁的延伸方向与旋耕机的行走方向垂直，机械云台包括两个固定设置在两个短梁下部的伸缩组件，伸缩组件包括与短梁固定连接的固定杆，固定杆上设置有固定块和移动块，其中固定块与固定杆的靠近辅助台架的一端固定连接，在固定块上转动设置有丝杠，丝杠穿通移动块之后固定连接有手柄，在丝杠上套设有滚珠螺母，滚珠螺母与移动块固定连接，固定块的下端转动连接有第四连杆，移动块的下端转动连接有第一连杆，第一连杆的中部与第四连杆的中部转动连接，第一连杆的下端还转动连接有第二连杆，第四连杆的下端还转动连接有第三连杆，第三连杆的中部与第二连杆的中部转动连接，两个伸缩组件的第三连杆的下端之间固定连接有安装梁，安装梁的中部固定设置有安装架，安装架呈垂直设置的圆筒状结构，所述图像采集器固定设置在安装架内，在安装架的周侧还套设有保护罩，保护罩与安装梁固定连接。

两个所述长梁中靠近所述机架的一个长梁通过若干个U形螺栓与机架固定连接。

所述固定杆的下部开设有沿长度方向延伸的燕尾槽，所述移动块的上部一体连接有与燕尾槽相匹配的燕尾凸起。

所述保护罩呈圆筒状结构，保护罩上一体连接有两个耳板，且两个耳板关于保护罩的轴线对称，两个耳板通过两个固定螺栓与所述安装梁固定连接。

所述安装架上开设有沿轴向延伸的开口，且开口贯通安装架的两端，开口的两边各一体连接有一个连接板，两个连接板通过紧固螺栓相连接。

所述丝杠上还套设有锁紧螺母，锁紧螺母用于将丝杠与所述滚珠螺母锁紧。

基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置的检测方法，包括如下步骤：