Forskning i nøgleteknologier til detektion af kornmængde baseret på laserintervalsteknologi

Kornproduktion er en betydelig industri i Kinas landbrug, og påvisning af kornmængde er et af de mest grundlæggende og afgørende aspekter inden for kornforvaltning og lagerstyring. Traditionel detektion af kornmængde er primært afhængig af vejningsmetoder, som har mangler, såsom lav nøjagtighed, lav arbejdseffektivitet og overdreven manuel indgriben. Med den kontinuerlige udvikling af teknologi er der opstået nye kornmængde -detektionsmetoder, hvilket giver mulighederne for at forbedre nøjagtigheden og effektiviteten af ​​korndetektion. Dette papir foreslår et kornmængdedetekteringsskema baseret på laserområde for at opnå hurtig, nøjagtig og automatiseret måling af kornbunkevolumen og mængde beregning.

0

1. Kornmængde -detektionsskema baseret på laserintervalsteknologi

① Teknisk princip

Laserafstandssensor er en målemetode baseret på interaktionen mellem lysstråling og stof. At stole på specificiteten af ​​laserbølgelængde og de lineære forplantningsegenskaber for laserstråler, kan det nøjagtigt afspejle afstanden for målobjekter. Derfor valgte vi laser, der spænder teknologi til volumenmåling af kornbunker.

② Mødsudstyr

Kerneudstyret til detektion af kornmængde er Laser RangeFinder og kamera. Laserområdet er ansvarlig for at måle højden og længden af ​​kornbunken, mens kameraet bruges til at fange den tredimensionelle form af kornbunken til efterfølgende algoritmisk behandling.

③Measurement Process

Målingsprocessen inkluderer tre trin: Automatisk justering af laserområdet og kameraet, laserskanning og kamerapotografi. Den specifikke proces er som følger:

(1) Laser RangeFinder udfører laserskanning under registrering af data fra det scannede område;
(2) kameraet fanger billeder af det scannede område;
(3) Måledata opnået behandles gennem algoritmer for at bestemme mængden af ​​kornbunken.

I faktiske måleoperationer, da der er mange faktorer, der påvirker nøjagtigheden, er vi nødt til at kontrollere målemiljøet for at reducere målefejl. De vigtigste kontrolforanstaltninger inkluderer:

(1) at sikre et rent og tørt målemiljø for at undgå interferens, såsom refleksioner under scanning;
(2) at undgå interferens fra omgivelseslys så meget som muligt, som kan opnås ved hjælp af skyggebræt osv.;
(3) Anvendelse af laserområder og kameraer med høj præcision for at forbedre måleanøjagtigheden.

④algoritmebehandling

Efter at have fået dataene fra laserskanning og kameravotografering, er vi nødt til at udføre algoritmisk behandling for at opnå volumenværdien af ​​kornbunken. I eksperimentet anvendte vi en adaptiv medianfiltreringsmetode til at fjerne støj og beregnet volumen af ​​kornbunken gennem tredimensionel billedrekonstruktion.

2. Analyse af eksperimentelle resultater

For at verificere nøjagtigheden og effektiviteten af ​​kornmængde -detektionsskemaet baseret på lasersensor udførte vi eksperimenter. Målemålet var en bunke på 20 ton majs. De eksperimentelle resultater viste, at ordningen havde høj beregningsnøjagtighed, stabilitet og pålidelighed og kunne hurtigt og nøjagtigt beregne volumenværdien af ​​kornbunken. Nøjagtighedsfejlen var mindre end 2%.

3. Konklusion

Kornmængde -detektionsskemaet baseret på laserafstandsmodul har egenskaberne ved høj nøjagtighed, høj effektivitet og automatisering, der er egnet til mængderetektion og kornbeholdningsstyring af forskellige typer kornbunker. I fremtidige praktiske anvendelser optimerer vi denne ordning yderligere for bedre at tilpasse sig kornforvaltningsbehovene under forskellige komplekse miljøer.