[发明专利]图像处理的大蒜鳞芽方向识别及作业监控装置和方法

权利要求书

1.一种图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，其特征在于，包括：

图像采集传感器，设置在大蒜播种机的导种管上，用于采集大蒜的外形轮廓图像信息的图片；

控制器，用于接收和存储的外形轮廓图像信息，并对大蒜图像进行处理，提取大蒜图像外形，获取大蒜头部和根部的外形尺寸，并对大蒜头部和根部进行比对，判断大蒜的鳞芽方向；

数据传输模块，与控制器连接，用于传输控制器的分析结果，将分析结果传输至远程监管平台，为作业监管提供依据；

触控显示器，与控制器连接，用于显示作业参数，并向用户提供作业数据存储、查询和输出功能；

速度传感器，与控制器连接，设置在大蒜播种机的地轮上，检测地轮的转动信号；和

声光报警模块，与控制器连接，在判定大蒜鳞芽方向连续异常、缺种、堵塞时进行声光报警。

2.根据权利要求1所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，其特征在于：控制器1采用TI公司的TMS320C6416 DSP作为的核心控制芯片。

3.根据权利要求1所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，其特征在于：触控显示器为具有触控功能的液晶显示屏，通过RS232串口与控制器进行通讯。

4.根据权利要求1所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，其特征在于：图像采集传感器采用CCD图像摄像头进行图像采集。

5.根据权利要求1所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，其特征在于：其还包括镶嵌于导种管中部的玻璃视窗，玻璃视窗为无色透明玻璃，与导种管内部内表面的贴合面为圆弧形面，且与导种管内表面平齐安装，图像采集传感器端部与玻璃视窗贴合安装。

6.根据权利要求1所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，其特征在于：导种管内径D与大蒜的平均宽度D_蒜具有一定关系：0.7D_蒜≤D≤1.3D_蒜。

7.一种利用图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置进行监控的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在触控显示器的输入界面设定种距、监测行数作业信息；

图像采集传感器获取大蒜落种过程的图像信息，速度传感器采集作业速度信号；

控制器对设定的种距和采集的作业速度信号进行运算处理，得出正常播种作业时连续两次图像信息采集的时间间隔为t，并实时统计连续两次图像信息采集的时间间隔Δt，当Δt≥1.5t时，确定为漏播，当连续发生漏播现象时，由控制器控制发出报警信号，声光报警模块进行报警；

控制器对图像信息进行分析处理，根据图像的外形判断是否存在重播，当重播现象重复出现时进行声光报警；

控制器对图像信息进行分析处理，获取大蒜蒜种的外形轮廓信息，根据轮廓信息与预知的大蒜图像进行图形比对，区分所取得的图像为典型大蒜图像还是异型大蒜图像，并对二者进行分别的鳞芽判断；

当通过图像比对，确定获取图像为异型大蒜的图像时，鳞芽判断方法为：获取大蒜两末端向内2mm处横截面的横宽尺寸s₁、s₂，对横宽尺寸s₁、s₂进行比较，若s₁≥s₂，则判断近s₂端为鳞芽端；若s₁≤s₂，则判断近s₁端为鳞芽端；

当通过图像比对确定获取图像为典型大蒜的图像时，鳞芽判断方法为：获取大蒜横径S，以此位置为基准分别测量到两端的距离L₁、L₂，通过控制器进行判断L₁与L₂的关系，当L₁≤L₂，则L₂的测量端即为鳞芽所在的位置；

根据上述判断，当鳞芽端在上方时，认定为大蒜蒜种鳞芽向上的正常播种，记录并实时输送显示至触控显示器；当鳞芽端在下方时，认定为大蒜蒜种鳞芽向下的非正常播种，记录并实时输送显示至触控显示器。