[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

说明书

本发明提供了一种图像处理的大蒜鳞芽方向识别及作业监控装置和方法。一种图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，包括：图像采集传感器，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；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；速度传感器，与控制器连接，检测地轮的转动信号；和声光报警模块，与控制器连接。本发明通过图像采集传感器采集大蒜的外形轮廓图像信息的图片，并将图片通过数据传输模块发送至控制器，由控制器对图片进行初步处理，保留大蒜外形特征的信息，提高后处理的处理速度和准确率。

技术领域

本发明涉及一种图像处理的大蒜鳞芽方向识别及作业监控装置和方法，属于农业机械技术领域。

背景技术

大蒜是一种具有食用和药用价值的农产品，具有促进消化吸收、调整肠道菌群平衡、消肿止痛等机能，具有营养、医疗和保健等价值。我国是世界上最大的大蒜生产国，种植面积和产量不断增加，但大蒜外形不规则，且缺少有效的大蒜鳞芽方向识别手段和装置，导致机械播种不能有效满足大蒜鳞芽直立栽种的农艺要求，限制了大蒜播种机械作业质量的提高，导致大蒜播种导致长期只能依靠人工进行播种并保持鳞芽向上，存在劳动强度大、作业效率低等问题，严重影响大蒜播种作业的机械化发展。同时，现有的大蒜播种机械在作业过程中缺少对大蒜鳞芽方向进行实时监控的监控装置，只能在作业后，通过人工进行作业质量检查，出现问题不能及时发现，严重影响大蒜播种机具的作业质量，限制大蒜机械化播种的推广应用。

发明内容

本发明针对现有大蒜播种存在的问题，提供了一种图像处理的大蒜鳞芽方向识别及作业监控装置和方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置，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。

所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置优选方案，控制器采用TI公司的TMS320C6416 DSP作为的核心控制芯片，

所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置优选方案，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。

所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置优选方案，图像采集传感器采用CCD图像摄像头进行图像采集。

所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置优选方案，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。

所述图像处理的大蒜鳞芽方向识别装置优选方案，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。

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，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；