【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及平面定位技术，特别是一种排种器试验台及其基于激光轮廓传感器的平面位置定位装置和定位方法。
技术介绍
1、排种器性能测试系统主要由排种器、传送带及其驱动系统、涂油系统、图像识别系统、排种器机架、控制系统等组成，目前排种器性能检测多采用将种子排到涂油的传送带上，油将落下的种子粘住，通过图像识别对传送带上的种子进行识别分析，得到排种器所排种子粒距、粒数指标；整个检测系统较为复杂，对于高速播种试验，种子在落到传送带油膜上会发生滑移，造成检测误差，而且占用场地大，涂油方案污染种子，不能重复利用浪费种子，整体费用昂贵。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种排种器试验台及其平面位置定位装置和方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种平面位置定位装置，其中，包括：
3、支架；
4、激光发射器，安装在所述支架的底部，用于发射激光对被测物体进行多次扫描；
5、图像传感器，对应于所述激光发射器安装在所述支架的顶部，并与所述激光发射器的激光检测平面具有一夹角，用于对所述被测物体反射的激光进行连续稳定测量，以获取所述被测物体的多条轮廓曲线；以及
6、处理器，安装在所述支架上并与所述图像传感器连接，用于对所述图像传感器检测的所述被测物体的轮廓曲线进行拟合并解算分析，得到所述被测物体的中心点坐标。
7、上述的平面位置定位装置，其中，还包括：
8、柱面物镜，安装在所
9、上述的平面位置定位装置，其中，还包括：
10、测量光学模块，安装在所述支架的顶部并位于所述图像传感器前方，用于所述被测物体的高度发生变化时，在测量范围内使所述图像传感器获得对焦清晰的受光波形。
11、上述的平面位置定位装置，其中，还包括：
12、镜头玻璃，安装在所述支架上并位于所述测量光学模块前方，用于保护所述测量光学模块。
13、为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种平面位置定位方法，其中，采用上述的平面位置定位装置进行定位，包括如下步骤：
14、s100、将平面位置定位装置置于检测位置，保证被测物体下落时位于所述平面位置定位装置的检测区域内；
15、s200、激光发射器发射半导体激光，形成激光检测平面，当有被测物体穿过所述激光检测平面时形成被测物体的轮廓曲线，且所述轮廓曲线随所述被测物体的移动变化；
16、s300、图像传感器对所述被测物体反射的激光进行稳定测量，获取所述被测物体自接触到离开所述激光检测平面时间内的多条轮廓曲线；以及
17、s400、处理器对所述轮廓曲线进行解算分析，得到所述被测物体的中心点坐标，完成所述被测物体的平面位置定位。
18、上述的平面位置定位方法，其中，步骤s400中，进一步包括：
19、s401、处理器对所述轮廓曲线进行解算分析，得到每一条所述轮廓曲线中各点坐标信息；
20、s402、对多条连续所述轮廓曲线进行拟合，得到所述被测物体靠近所述图像传感器一端的外形轮廓；以及
21、s403、解算所述外形轮廓得到所述被测物体的中心点坐标。
22、上述的平面位置定位方法，其中，所述被测物体的外形轮廓的竖直方向的中心点坐标为所述被测物体的中心点坐标。
23、上述的平面位置定位方法，其中，所述图像传感器的连续测量次数为n，当n为奇数时，第(n+1)/2次所述被测物体的检测截面的中心坐标为所述被测物体的中心点坐标；当n为偶数且n≥2时，第n/2次和n/2+1次的所述被测物体的检测截面的中心点坐标连线中点为所述被测物体的中心点坐标。
24、上述的平面位置定位方法，其特征在于，步骤s400中，还包括：
25、s404、处理器将检测到的每个所述被测物体的坐标换算拟合到虚拟传送带，根据所述虚拟传送带的运行速度实时得到每个所述被测物体在所述虚拟传送带上的虚拟位置坐标。
26、上述的平面位置定位方法，其特征在于，当所述被测物体依次穿过所述激光检测平面时，第一被测物在所述虚拟传送带上的虚拟位置坐标为(x1，y1)；第二被测物体在所述虚拟传送带上的虚拟位置坐标为(vt+(x2-x1)，y2)；
27、其中，v为所述虚拟传送带的运行速度，t为所述第一被测物体与第二被测物体的检测时间间隔，x1、y1为所述第一被测物体的中心点坐标，x2，y2为所述第二被测物体的中心点坐标。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种排种器试验台，包括安装架和平面位置定位装置，其中，所述安装架用于安装待测试试验的排种器，所述平面位置定位装置安装在所述安装架上，所述排种器的排种位置位于所述平面位置定位装置的检测区域内，所述平面位置定位装置为上述的平面位置定位装置，并采用上述的平面位置定位方法进行检测。
28、本专利技术的技术效果在于：
29、本专利技术基于3d激光轮廓传感器的平面位置定位，当被测物体如种子经过激光检测平面时会被摄像头扫描多次，将多条轮廓曲线进行拟合得到被测物体3d外形轮廓，对被测物体3d轮廓进行解算，得到被测物体在平面内的位置坐标。代替了排种器试验台传统的涂油传送带，消除了因被测物体在油膜上滑移产生的误差，提高了检测精度；且结构简单，操作和检测方便，减少了数据量的传输，提高了检测效率，降低了硬件成本。
30、以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。
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1.一种平面位置定位装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的平面位置定位装置，其特征在于，还包括：
3.如权利要求1或2所述的平面位置定位装置，其特征在于，还包括：
4.如权利要求3所述的平面位置定位装置，其特征在于，还包括：
5.一种平面位置定位方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任意一项所述的平面位置定位装置进行定位，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的平面位置定位方法，其特征在于，步骤S400中，进一步包括：
7.如权利要求6所述的平面位置定位方法，其特征在于，所述被测物体的外形轮廓的竖直方向的中心点坐标为所述被测物体的中心点坐标。
8.如权利要求6所述的平面位置定位方法，其特征在于，所述图像传感器的连续测量次数为n，当n为正奇数时，第(n+1)/2次所述被测物体的检测截面的中心坐标为所述被测物体的中心点坐标；当n为偶数且n≥2时，第n/2次和n/2+1次的所述被测物体的检测截面的中心点坐标连线中点为所述被测物体的中心点坐标。
9.如权利要求6所述的平面位置定位方法，
10.如权利要求9所述的平面位置定位方法，其特征在于，当所述被测物体依次穿过所述激光检测平面时，第一被测物在所述虚拟传送带上的虚拟位置坐标为(x1，y1)；第二被测物体在所述虚拟传送带上的虚拟位置坐标为(Vt+(x2-x1)，y2)；
11.一种排种器试验台，包括安装架和平面位置定位装置，其特征在于，所述安装架用于安装待测试试验的排种器，所述平面位置定位装置安装在所述安装架上，所述排种器的排种位置位于所述平面位置定位装置的检测区域内，所述平面位置定位装置为权利要求1-4中任意一项所述的平面位置定位装置，并采用权利要求5-10中任意一项所述的平面位置定位方法进行检测。
...【技术特征摘要】
1.一种平面位置定位装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的平面位置定位装置，其特征在于，还包括：
3.如权利要求1或2所述的平面位置定位装置，其特征在于，还包括：
4.如权利要求3所述的平面位置定位装置，其特征在于，还包括：
5.一种平面位置定位方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任意一项所述的平面位置定位装置进行定位，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的平面位置定位方法，其特征在于，步骤s400中，进一步包括：
7.如权利要求6所述的平面位置定位方法，其特征在于，所述被测物体的外形轮廓的竖直方向的中心点坐标为所述被测物体的中心点坐标。
8.如权利要求6所述的平面位置定位方法，其特征在于，所述图像传感器的连续测量次数为n，当n为正奇数时，第(n+1)/2次所述被测物体的检测截面的中心坐标为所述被测物体的中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云强，刘立晶，刘忠军，赵金辉，庄腾飞，刘芳建，吴海华，周海燕，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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