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专利号: 2017108239993
申请人: 河南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置,设置在旋耕机的机架(10)上,其特征在于:检测装置包括控制装置(6)、图像处理装置(5)、图像采集器(7)和用于调节图像采集器(7)位置的调节机构,其中控制装置(6)、图像处理装置(5)和图像采集器(7)两两之间均电连接;

所述调节机构包括与机架(10)固定连接的辅助台架(8)和固定设置在辅助台架(8)上的两个机械云台(4),在旋耕机的行走方向上,辅助台架(8)从机架(10)的后方伸出,辅助台架(8)由两个并列设置的长梁(23)和三个固定设置在两个长梁(23)之间的短梁(24)组成,长梁(23)的延伸方向与旋耕机的行走方向垂直,机械云台(4)包括两个固定设置在两个短梁(24)下部的伸缩组件,伸缩组件包括与短梁(24)固定连接的固定杆(11),固定杆(11)上设置有固定块(22)和移动块(16),其中固定块(22)与固定杆(11)的靠近辅助台架(8)的一端固定连接,在固定块(22)上转动设置有丝杠(12),丝杠(12)穿通移动块(16)之后固定连接有手柄(15),在丝杠(12)上套设有滚珠螺母(13),滚珠螺母(13)与移动块(16)固定连接,固定块(22)的下端转动连接有第四连杆(21),移动块(16)的下端转动连接有第一连杆(17),第一连杆(17)的中部与第四连杆(21)的中部转动连接,第一连杆(17)的下端还转动连接有第二连杆(19),第四连杆(21)的下端还转动连接有第三连杆(20),第三连杆(20)的中部与第二连杆(19)的中部转动连接,两个伸缩组件的第三连杆(20)的下端之间固定连接有安装梁(26),安装梁(26)的中部固定设置有安装架(18),安装架(18)呈垂直设置的圆筒状结构,所述图像采集器(7)固定设置在安装架(18)内,在安装架(18)的周侧还套设有保护罩(29),保护罩(29)与安装梁(26)固定连接;

两个所述长梁(23)中靠近所述机架(10)的一个长梁(23)通过若干个U形螺栓(25)与机架(10)固定连接;

所述固定杆(11)的下部开设有沿长度方向延伸的燕尾槽,所述移动块(16)的上部一体连接有与燕尾槽相匹配的燕尾凸起。

2.如权利要求1所述的基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置,其特征在于:所述保护罩(29)呈圆筒状结构,保护罩(29)上一体连接有两个耳板,且两个耳板关于保护罩(29)的轴线对称,两个耳板通过两个固定螺栓(27)与所述安装梁(26)固定连接。

3.如权利要求1所述的基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置,其特征在于:所述安装架(18)上开设有沿轴向延伸的开口,且开口贯通安装架(18)的两端,开口的两边各一体连接有一个连接板,两个连接板通过紧固螺栓(28)相连接。

4.如权利要求1所述的基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置,其特征在于:所述丝杠(12)上还套设有锁紧螺母(14),锁紧螺母(14)用于将丝杠(12)与所述滚珠螺母(13)锁紧。

5.如权利要求1所述的基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置的检测方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、通过调节机构将所述图像采集装置驱动至土壤上方,并且使图像采集装置的感应端垂直向下设置;

步骤二、图像采集装置对土壤进行拍照,并且将拍摄到的照片传输给图像处理装置;

步骤三、图像处理装置对接受到的图像进行处理并计算碎土率;

步骤四、图像处理装置存储并转发碎土率。

6.如权利要求5所述的基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置的检测方法,其特征在于:所述步骤三中,图像处理装置对接受到的图像的处理过程包括:

步骤S1、图像处理装置对图像进行去色处理,得到一步处理图像;

步骤S2、图像处理装置调整一步处理图像的亮度和对比度,得到二步处理图像;

步骤S3、图像处理装置对二步处理图像进行色彩筛选,保留二步处理图像中的黑色部分,得到三步处理图像;

步骤S4、图像处理装置将三步处理图像转化为位图,得到四步处理图像,并计算四步处理图像中黑色像素的数量m;

步骤S5、图像处理装置将四步处理图像中若干个相连的黑色像素划分成一个区块,共生成多个区块;

步骤S6、图像处理装置计算每个区块中的像素数量,若像素数量小于k,则将该区块中的像素调整为白色,若像素数量大于或者等于k,则该区块不变,对所有区块处理完毕后,得到五步处理图像,并计算五步处理图像中黑色像素的数量n。

7.如权利要求6所述的基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置的检测方法,其特征在于:所述步骤三中,图像处理装置计算碎土率的方法为碎土率x=(m‑n)/m。

8.如权利要求5所述的基于图像处理技术的旋耕机碎土率实时检测装置的检测方法,其特征在于:所述步骤四中图像处理装置转发碎土率的方法为无线传输。