A weeding system (2) for a railway weeding truck (1) includes a camera (3) and a spray device (4) equipped with a plurality of supply modules, nozzles (9) and controller modules to receive weed species detection signals and indicate the spraying of chemical agents. The weed control system (2) also includes a weed species identification device (5), which has a communication module, a memory module and a processing module with multiple parallel processing cores. Each parallel processing core performs a convolution operation between the sub matrix constructed from the pixels near the image and the pre-determined kernel stored in the memory module to obtain the characteristic representation sub matrix of the image pixel value. According to the feature representation matrix, the processing module calculates the possibility of weed species and generates weed species detection signals.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】除草系统和方法，铁道除草车
本专利技术涉及用于铁道除草车的除草系统、铁道除草车、使用铁道除草车对列车轨道除草的方法、以及校准这种除草系统的方法。
技术介绍
特别地，本专利技术涉及铁道除草车。铁道除草车可采用杂草喷雾器列车或公路铁路两用车的形式，其上安装有具有喷雾器，以及填充有适于消灭沿铁轨杂草的除草剂的化学罐的定制喷雾系统。为了减少除草操作的环境影响以及成本，铁道除草车可配置有对植物绿色敏感的光学传感器。然后，当地面上检测到预先确定的绿色阈值时，可以指示喷雾系统仅打开喷嘴。文献DE-4132637描述了这种改进的铁道除草车。这种系统的一个缺点是其对杂草种类不敏感，因此，不能用不同除草剂处理不同种类的杂草。文献WO-99/17606、EP-1521885-B1和EP-1875005-B1描述了这种系统的改进，其中杂草种类的识别通过杂草发射光的光谱分析与形状识别算法实施，其中形状识别算法将所观察到的杂草形状与存储在杂草数据库中的形状进行对比。这种系统存在多个阻碍其实际使用的缺点。首先，虽然...
【技术保护点】
1.一种用于铁道除草车(1)的除草系统(2)，其包括：/n*至少一个摄像头(3)，其适于安装在铁道车(1)上，以在所述铁道车于铁轨上行进时采集一部分铁轨的图像，所述图像包括像素值的矩阵，/n*喷雾装置(4)，其适于安装在所述铁道车上，并包括：/n-至少两个供给模块(8)，每个供给模块包括化学试剂槽(11)和电子输送阀(12)，/n-至少一个喷嘴(9)，其从至少一个所述供给模块(8)喷洒化学试剂，以及/n-控制器模块(10)，其能够接收杂草种类检测信号，并根据所述杂草种类检测信号，通过所述至少一个喷嘴从所述供给模块中的至少一个模块进行化学试剂喷洒，/n所述除草系统(2)的特征...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】20170206 EP 17305130.11.一种用于铁道除草车(1)的除草系统(2)，其包括：
*至少一个摄像头(3)，其适于安装在铁道车(1)上，以在所述铁道车于铁轨上行进时采集一部分铁轨的图像，所述图像包括像素值的矩阵，
*喷雾装置(4)，其适于安装在所述铁道车上，并包括：
-至少两个供给模块(8)，每个供给模块包括化学试剂槽(11)和电子输送阀(12)，
-至少一个喷嘴(9)，其从至少一个所述供给模块(8)喷洒化学试剂，以及
-控制器模块(10)，其能够接收杂草种类检测信号，并根据所述杂草种类检测信号，通过所述至少一个喷嘴从所述供给模块中的至少一个模块进行化学试剂喷洒，
所述除草系统(2)的特征在于，其进一步包括：
*杂草种类识别装置(5)，包括：
-通信模块(13)，其能够接收由所述摄像头(3)获得的图像，并将杂草种类检测信号发送至所述除草系统的喷雾装置(4)的控制器模块(10)，
-存储器模块(14)，其能够存储所述图像，以及
-处理模块(15)，其包括多个并行处理核(16)，
每个并行处理核(16)能够在从图像的附近像素构建的子矩阵和存储器模块(14)中存储的预先确定的内核之间进行至少一个卷积运算，以获得图像的像素值的特征表示子矩阵，
处理模块(15)能够从通过并行处理核构建的特征表示子矩阵构建的图像的特征表示矩阵，能够计算杂草种类数据库中杂草种类存在的至少一个可能性，并根据存在的所述至少一个可能性生成杂草种类检测信号。
2.根据权利要求1所述的除草系统，其特征在于，所述喷雾装置(4)和所述摄像头(3)与在铁道车(1)上的另一个喷雾装置和摄像头相互间隔开，间隔距离为沿铁道车(1)的纵向轴线(X)的分隔距离ds，
其中，所述杂草种类识别装置(5)能够根据具有延迟时间tl的摄像头(3)采集的图像，生成杂草种类检测信号，
其中，所述分隔距离ds和所述延迟时间tl满足ds/(tl+tp)>v，其中v是在铁轨上行进的所述铁道除草车(1)的速度，以及tp是所述喷雾装置(4)的处理时间，
其中，所述速度v大于10km/h，所述分隔距离ds小于10m。
3.根据权利要求2所述的除草系统，其特征在于，所述摄像头(3)沿着所述铁道车(1)的纵向轴线(X)具有视野FOVX的纵向伸缩，
其中，所述杂草种类识别装置(5)能够从具有延迟时间tl的摄像头(3)采集的图像产生杂草种类检测信号，
其中，所述视野FOVX的所述纵向伸缩和所述延迟时间tl满足FOVX/tl>v，其中v是在铁轨上行进的所述铁道除草车(1)的速度，
其中，所述速度v大于40km/h，所述视野FOVX的所述纵向伸缩小于5m。
4.根据权利要求1至3中任一所述的除草系统，其特征在于，所述摄像头(3)安装在所述铁道车(1)上，以获得包含至少一百万像素值矩阵的图像，所述至少一百万像素值的每个像素独立覆盖小于五平方毫米地面区域的基本区域。
5.根据权利要求1至4中任一所述的除草系统，其特征在于，每个并行处理核(16)，通过计算子矩阵和预先确定核心矩阵之间的矩阵至矩阵倍增，或通过计算子矩阵的快速傅里叶变换，执行所述至少一个卷积运算。
6.根据权利要求1至5中任一所述的除草系统，其特征在于，所述处理模块(15)的并行处理核(16)能够执行图像的特征表示矩阵的池化操作，包括确定所述特征表示矩阵附近数值的子矩阵的统计，特别是附近数值的最大所述子矩阵。
7.根据权利要求1至6中任一所述的除草系统，其特征在于，所述处理模块(15)的并行处理核(16)能够通过将非线性操作应用到所述特征表示矩阵的每个值执行图像特征表示矩阵的非线性并行处理，诸如修正线性激活函数。
技术研发人员：休果·瑟拉特，朱莱斯·贝格里，古伊劳姆·乔戴恩，
申请(专利权)人：比尔贝里有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。