一种旱地栽植作业质量实时检测系统和检测方法技术方案

本发明专利技术公开一种旱地栽植作业质量实时检测系统和检测方法，工业相机和距离传感器固定于移栽机栽植行机架上并始终保持与地面垂直，工业相机实时采集田间移栽的秧苗样本图像，并结合距离传感器获取的相机相对地面的距离，对样本图像处理分析，利用距离传感器获取的相机与地面实时距离，计算出秧苗叶片几何形心间的精确株距，通过对比秧苗叶片几何形心距离理论株距中心距的距离，从而判断出秧苗空穴、倒伏和露苗等栽植质量指标。本发明专利技术降低成本和检测判断难度，提高处理速度和精度，为旱地移栽机移栽作业质量提供实时的露苗、倒苗和漏苗情况的实时检测，提高移栽机的作业效率降低人工使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种旱地栽植作业质量实时检测系统和检测方法
本专利技术属于农机设备领域，具体涉及一种旱地栽植机移栽作业质量实时检测系统和检测方法。
技术介绍
作物育苗移栽种植方式具有出苗率高、用种量少，便于苗期精细管理以及解决茬口衔接紧张等优势，但移栽机作业过程中由于土壤条件、秧苗质量等因素影响易出现漏栽、倒苗和露苗等栽植质量问题，目前现有的旱地移栽机普遍缺乏栽植质量检测功能，导致移栽作业过程中需依靠人工不断的对栽植效果进行实时观察，严重影响了作业效率的提高且增加了人工成本。目前已有主要针对水稻插秧的移栽作业质量监测专利公开，但由于水田作业土壤经处理后，田间畦面平整，移栽条件一致性好，与旱地移栽土壤和作业条件明显不同。国内外的研究中，已有通过一个相机从垂直地面方向进行拍摄，但该方法目前只能实现缺苗的判断，也有提出使用多个工业相机从多个角度对栽植秧苗的状态进行检测，从而判断秧苗是否倒伏或露苗，但该方法算法复杂且对系统硬件要求高，系统运算处理时间长目前不适于移栽作业实时在线检测。因此，如何设计一种成本低能满足旱地田间移栽作业复杂工况条件下的露苗、倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旱地栽植作业质量实时检测系统，其特征在于：包括移栽机、工业相机、工控机和距离传感器，工业相机和距离传感器均安装于移栽机的栽植行机架，工业相机和距离传感器均与地面垂直，所述工业相机采集移栽的秧苗图像并传输至工控机，距离传感器实时采集工业相机与地面的垂直距离并传输给工控机，工控机收到图像信息和距离数据后，进行秧苗栽植状态检测判断，工控机的显示器显示检测判断后的秧苗栽植质量信息，当秧苗的栽植质量不符合预设质量要求时，工控机提醒用户。/n

【技术特征摘要】
1.一种旱地栽植作业质量实时检测系统，其特征在于：包括移栽机、工业相机、工控机和距离传感器，工业相机和距离传感器均安装于移栽机的栽植行机架，工业相机和距离传感器均与地面垂直，所述工业相机采集移栽的秧苗图像并传输至工控机，距离传感器实时采集工业相机与地面的垂直距离并传输给工控机，工控机收到图像信息和距离数据后，进行秧苗栽植状态检测判断，工控机的显示器显示检测判断后的秧苗栽植质量信息，当秧苗的栽植质量不符合预设质量要求时，工控机提醒用户。


2.根据权利要求1所述的旱地栽植作业质量实时检测系统，其特征在于：所述距离传感器包括红外传感器、激光传感器和超声波传感器。


3.根据权利要求1所述的旱地栽植作业质量实时检测系统，其特征在于：所述工业相机和距离传感器两者位于同一水平高度，且均位于栽植行后方，移栽机工作过程中工业相机和距离传感器一起随着栽植作物单元移动。


4.一种根据权利要求1至3任意一项所述的旱地栽植作业质量实时检测系统的检测方法，其特征在于；包括以下步骤：
S1、建立工业相机动态标定系数，即：根据工业相机像素、工业相机距离地面高度H参数建立工业相机像素和实际秧苗几何长度之间的标定系数k；
S2、获取秧苗样本数据，即：移栽秧苗过程中，通过工业相机实时采集栽植行的秧苗栽植图像，通过距离传感器实时采集拍摄某一栽植行秧苗图像时工业相机距离地面的高度；
S3、对移栽的秧苗图像预处理；
S4、对秧苗进行位置识别，即：将预处理后的秧苗图像结合步骤S1所得标定系数k来确定图像中秧苗投影后的实际几何形状尺寸；然后采用图像分割和边缘检测方法来识别图像中每株秧苗叶片的面积，通过面积计算该栽植行中每株秧苗的几何形心位置；
S5、进行秧苗的状态检测识别，秧苗的状态包括空穴、倒伏和露苗；
①空穴判断：根据步骤S4获取的每株秧苗的叶片几何形心位置，计算相邻两株的欧式距离Sa，然后以相邻两株的欧式距离Sa和移栽机设定的移栽株距S进行比较：
当Sa满足S+σ&...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，吴崇友，蒋展，蒋兰，吴俊，汤庆，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32