一种新型智能种子种植机制造技术

本发明专利技术公开了一种新型智能种子种植机，包括支架，固定于支架上的电机，电机连接驱动轮，驱动轮通过皮带与从动轮连接，从动轮通过转轴与旋转圆盘连接，旋转圆盘上设有两个气缸，一个气缸连接铲子，一个气缸连接压实板；机架的另一端设有储存腔，储存腔下端连接出料通道、物料挡板以及控制器；储存腔包括并列设置的种子储存腔和种肥储存腔，种子储存腔出料通道内部设置有视频采集处理器，种肥储存腔底部设置有称重测量器。本发明专利技术的新型智能种子种植机，通过视频图像采集处理器统计得到被测种子颗粒物的数量与施肥重量的比例，通过控制器可控制这一比例，并通过控制电机速度达到智能均匀播种的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业生产
，尤其涉及一种新型智能种子种植机。
技术介绍
在农业种植生产中，通常人们采用人工播种的方式对农田进行播种，而且需要依次对种植区域的进行播种种植，通过人工播撒种子的工作效率较低，而且工作强度较大，不利于种植人员的身体健康，同时效率也较为低下，费时费力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型智能种子种植机，旨在解决现有技术功能单一、低效率的问题，可以同时对多个种区域进行播种种植，提高工作效率。本专利技术是这样实现的，一种新型智能种子种植机通过如下方法控制播种和施肥速度：步骤一、通过视频图像采集处理器获取种子储存器出料通道中被测种子颗粒物的图像；步骤二、在获取的图像中定义一预览区域的一特定区域；步骤三、利用视频图像采集处理器提取至少一预览图像；步骤四、利用视频图像采集处理器判定定义的种子颗粒物件是否存在于该预览图像中；步骤五、当该种子颗粒物件存在于该预览图像中，决定该种子颗粒物件是否出现在该特定区域至少一预定百分比；以及当该种子颗粒物件的该预定百分比出现在该特定区域时，致能该视频图像采集处理器以进行一拍照处理以通过该视频图像采集处理器提取图像；步骤六、所述视频图像采集处理器对包含有被测颗粒物的图像进行数字图像处理，将被测颗粒物部分从整个图像背景中提取出来，并对提取出来的前景图像中的每个被测颗粒物进行标识；步骤七、视频图像采集处理器自动计数，通过扫描整幅前景图像中标识的被测颗粒物并进行统计得到被测颗粒物的数量；步骤八、将预定时间内种肥重量与视频图像采集处理器计数得到的被测颗粒物的数量进行匹配，得到现有播种速度下种子数量与施肥重量的比例；步骤九、通过控制器控制种子数量与施肥重量的比例至预定的范围内。进一步，将采集到的包含有被测颗粒物的图像利用预定过分割算法进行过分割成超像素图像，对整个输入图像，以8*8个像素为单元，计算每个单元的平均灰度值和每个单元的最大灰度值，得到至少一个区域，同一个所述区域中各个像素点的颜色值相同；对得到的超像素图像提取特征向量，所述特征向量包括轮廓、纹理、亮度和连续性；确定每个区域的颜色值和质心；根据各个区域所对应的颜色值以及各个区域的质心，建立显著性模型；根据所述显著性模型获取所述图像中的前景样本点和背景样本点；根据所述显著性模型以及所述前景样本点和所述背景样本点，建立前背景分类模型；根据预定图割算法对所述图像进行分割，所述预定图割算法利用所述前背景分类模型以及像素点之间的边缘信息对所述图像进行分割。进一步，所述显著性模型为：其中，Si1为区域Ri中任一像素点的显著性值，w(Rj)为区域Rj中的像素点的个数，DS(Ri,Rj)用于表征所述区域Ri和所述区域Rj之间空间位置差异的度量值，DC(Ri,Rj)用于表征所述区域Ri和所述区域Rj之间颜色差异的度量值，N为对所述图像进行过分割后得到的区域的总个数，DS(Ri,Rj)为：DS(Ri,Rj)＝exp(-(Center(Ri)-Center(Rj))2/σs2)；Center(Ri)为所述区域Ri的质心，Center(Rj)为所述区域Rj的质心，当所述图像中各个像素点的坐标均归一化到[0,1]时；进一步，将得到的超像素图像上的每一个超像素计算方向能量，通过非线性变换将方向能量转换成局部归一化的轮廓度，计算区域边界上所有超像素的局部归一化的轮廓度总和，该总和即为区域间的轮廓能量；计算区域内部所有超像素的局部归一化的轮廓度总和，该总和即为区域内的轮廓能量。进一步，求超像素图像对应的方差图像V和边缘图像E，初始化窗口边长N＝3；窗口包含信息判断，求边缘图像E中与原图像中当前窗口W对应的窗口中边缘像素在窗口中所占的比例P，若P≥(N-2)/N2则当前窗口包含足够的边缘信息，满足进行分割的条件则进行分割，若P<(N-2)/N2则当前窗口不包含足够的边缘信息，不进行分割。一种新型智能种子种植机包括：驱动轮、皮带、从动轮、电机、接收器、转轴、储存腔、推杆、滚轮、控制器、出料通道、物料挡板、气缸、铲子、旋转圆盘、压实板、机架、遥控器、发射器、柴油发电机、视频图像采集处理器、称重测量器；固定于支架上设有电机和与该电机连接的柴油发电机，电机连接驱动轮，驱动轮通过皮带与从动轮连接，从动轮通过转轴与旋转圆盘连接，旋转圆盘上设有两个气缸，一个气缸连接铲子，一个气缸连接压实板；机架的一端设有储存腔，储存腔下端连接出料通道、物料挡板以及控制器；所述储存腔包括并列设置的种子储存腔和种肥储存腔，种子储存腔出料通道内部设置有视频采集处理器，种肥储存腔底部设置有称重测量器。进一步，所述种子储存腔底部的出料通道与所述种肥储存腔底部的出料通道水平间距为8～12cm，种肥储存腔底部的出料通道长于种子储存腔底部的出料通道。进一步，所述电机设置有速度调节模块，该速度调节模块包括速度控制器、参数配置模块、速度采集模块、速度控制模块；所述的参数配置模块用于配置电机速度与种子及肥料的下料速度，预设相应的检测结果，并根据配置的参数通过速度控制器下发电机转速控制信息；速度采集模块根据电机转速控制信息，同步采集电机的实际转速数据；所述的速度控制模块用于储存采集到的所述实际转速数据，并将采集到的所述实际转速数据与预设的相应的检测结果进行对比，生成检测报告并输出，并根据速度控制器发送的调速命令对电机速度进行调节。所述出料通道内设有通过气缸驱动其开启或关闭的物料挡板，物料挡板连接控制器。所述遥控器上设有发射器，发射器与接收器无线连接。所述从动轮通过皮带与驱动轮相配合，旋转圆盘通过转轴与从动轮相连接。本专利技术提供的新型智能种子种植机，可以同时对多个种植区域进行播种种植，大大提高了工作效率，通过视频图像采集处理器统计得到被测种子颗粒物的数量与施肥重量的比例，通过控制器可控制这一比例，并通过控制电机速度达到智能均匀播种的目的。附图说明图1是本专利技术实施例提供的新型智能种子种植机结构示意图；图中：1、驱动轮；2、皮带；3、从动轮；4、电机；5、接收器；6、转轴；7、储存腔；8、推杆；9、滚轮；10、控制器；11、出料通道；12、物料挡板；13、气缸；14、铲子；15、旋转圆盘；16、压实板；17、机架。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图1对本专利技术的应用原理作进一步描述。一种新型智能种子种植机，通过如下方法控制播种和施肥速度：步骤一、通过视频图像采集处理器获取种子储存器出料通道中被测种子颗粒物的图像；步骤二、在获取的图像中定义一预览区域的一特定区域；步骤三、利用视频图像采集处理器提取至少一预览图像；步骤四、利用视频图像采集处理器判定定义的种子颗粒物件是否存在于该预览图像中；步骤五、当该种子颗粒物件存在于该预览图像中，决定该种子颗粒物件是否出现在该特定区域至少一预定百分比；以及当该种子颗粒物件的该预定百分比出现在该特定区域时，致能该视频图像采集处理器以进行一拍照处理以通过该视频图像采集处理器提取图像；步骤六、所述视频图像采集处理器对包含有被测颗粒物的图像进行数字图像处理，将被测颗粒物部分从整个图像背景中提取出来，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型智能种子种植机，其特征在于，该新型智能种子种植机通过如下方法控制播种和施肥速度：步骤一、通过视频图像采集处理器获取种子储存器出料通道中被测种子颗粒物的图像；步骤二、在获取的图像中定义一预览区域的一特定区域；步骤三、利用视频图像采集处理器提取至少一预览图像；步骤四、利用视频图像采集处理器判定定义的种子颗粒物件是否存在于该预览图像中；步骤五、当该种子颗粒物件存在于该预览图像中，决定该种子颗粒物件是否出现在该特定区域至少一预定百分比；以及当该种子颗粒物件的该预定百分比出现在该特定区域时，致能该视频图像采集处理器以进行一拍照处理以通过该视频图像采集处理器提取图像；步骤六、所述视频图像采集处理器对包含有被测颗粒物的图像进行数字图像处理，将被测颗粒物部分从整个图像背景中提取出来，并对提取出来的前景图像中的每个被测颗粒物进行标识；步骤七、视频图像采集处理器自动计数，通过扫描整幅前景图像中标识的被测颗粒物并进行统计得到被测颗粒物的数量；步骤八、将预定时间内种肥重量与视频图像采集处理器计数得到的被测颗粒物的数量进行匹配，得到现有播种速度下种子数量与施肥重量的比例；步骤九、通过控制器控制种子数量与施肥重量的比例至预定的范围内。...

【技术特征摘要】
1.一种新型智能种子种植机，其特征在于，该新型智能种子种植机通过如下方法控制播种和施肥速度：步骤一、通过视频图像采集处理器获取种子储存器出料通道中被测种子颗粒物的图像；步骤二、在获取的图像中定义一预览区域的一特定区域；步骤三、利用视频图像采集处理器提取至少一预览图像；步骤四、利用视频图像采集处理器判定定义的种子颗粒物件是否存在于该预览图像中；步骤五、当该种子颗粒物件存在于该预览图像中，决定该种子颗粒物件是否出现在该特定区域至少一预定百分比；以及当该种子颗粒物件的该预定百分比出现在该特定区域时，致能该视频图像采集处理器以进行一拍照处理以通过该视频图像采集处理器提取图像；步骤六、所述视频图像采集处理器对包含有被测颗粒物的图像进行数字图像处理，将被测颗粒物部分从整个图像背景中提取出来，并对提取出来的前景图像中的每个被测颗粒物进行标识；步骤七、视频图像采集处理器自动计数，通过扫描整幅前景图像中标识的被测颗粒物并进行统计得到被测颗粒物的数量；步骤八、将预定时间内种肥重量与视频图像采集处理器计数得到的被测颗粒物的数量进行匹配，得到现有播种速度下种子数量与施肥重量的比例；步骤九、通过控制器控制种子数量与施肥重量的比例至预定的范围内。2.如权利要求1所述新型智能种子种植机，其特征在于，将采集到的包含有被测颗粒物的图像利用预定过分割算法进行过分割成超像素图像，对整个输入图像，以8*8个像素为单元，计算每个单元的平均灰度值和每个单元的最大灰度值，得到至少一个区域，同一个所述区域中各个像素点的颜色值相同；对得到的超像素图像提取特征向量，所述特征向量包括轮廓、纹理、亮度和连续性；确定每个区域的颜色值和质心；根据各个区域所对应的颜色值以及各个区域的质心，建立显著性模型；根据所述显著性模型获取所述图像中的前景样本点和背景样本点；根据所述显著性模型以及所述前景样本点和所述背景样本点，建立前背景分类模型；根据预定图割算法对所述图像进行分割，所述预定图割算法利用所述前背景分类模型以及像素点之间的边缘信息对所述图像进行分割。3.如权利要求2所述新型智能种子种植机，其特征在于，所述显著性模型为：其中，Si1为区域Ri中任一像素点的显著性值，w(Rj)为区域Rj中的像素点的个数，DS(Ri,Rj)用于表征所述区域Ri和所述区域Rj之间空间位置差异的度量值，DC(Ri,Rj)用于表征所述区域Ri和所述区域Rj之间颜色差异的度量值，N为对所述图像进行过分割后得到的区域的总个数，DS(Ri,Rj)为：Center(Ri)为所述区域Ri的质心，Center(Rj)为所述区域Rj的质心，当所述图像中各个像素点的坐标均归一化到[0,1]时...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆海，孙国栋，
申请(专利权)人：孙庆海，
类型：发明
国别省市：山东;37