Способ цветового распознавания всходов свеклы и сорняков

(21) 4677 (22) 11,0 (46) 23.0 (71) Пол институт (72) Н.В. (56) Авто Ф 81010 ОСОБ ЦВСХОДОВ Сбретение НАВАОВ тике и цессов а. Цель ОнальдэОНдх сигнаы отра- стения(57) Изомеханизациисельскохоэяйсизобретенияных возможнодлин волн реглы от растениженных сигнаи сорняка. ый Изобретение матизации и меха процессов сельс ВодстВа. Целью изобр ние функционал именно повышен сти распознавани ков на различныхГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) 238/154,891,93. Бюл. Л. 3тавский инженерно-с алай, Г.М.Лысенко и В.А,Дрское свидетельство СССР , кл, А 01 В 41/06, 1981,тносится к области автонизации технологических охозяйственного произетения является расшир ьных возможностей,ие точности и эффективно я всходов свеклы и сорня фонах.Поставленная цель достигается тем, что в четырех оптимальных диапазонах длин волн, установленных минимизацией, измеряют амплитуду импульсов напряжения на выходе фотоприемников, реагирующих на отраженный от распознаваемых обьектов свет, сравнивают результаты с экспериментальными константами, решают логическое уравнение и по результатам решения устанавливают класс распознаваемого растения: если(Х) = 1, то распознаваемое растение - свекла, а если (Х) = О, то сорняк или фоновые помехи. Н 9).,2 2 пи 1 789087 А 1 ЕТОВОГО РАСПОЗ ВЕКЛЪ И СОРНЯК относится к автома технологических про тВеннОГО производстВ - расширение функци стей. В четырех диап истрируют отраженные я. Сравнивая параметр лов, определяют вид ра Из сформулированной абсолютной системы признаков, содержащих физические характеристики и свойства, которые максимально отражают видовые и качественные различия растений и максимум их невсхожести с различными почвами, выделяется способность растений отражать или поглощать электромагнитное излучение В определенных узких диапазонах длин волн.Из всходов культурных и сорных растений, растущих на черноземе, глиноземе и песчаных почвах, была сформирована репрезентативная обучающая выборка. Используя искусственную подсветку были измерены амплитуды импульсов напряжения Х 1, Х 2, Х 4, Хв на выходе фотоприемников, реагирующих на отраженное от распознаваемых объектов излучение в диапазонах длин волн 1,55 10; 0,9 10 0.75 10; 0,67 10; 0,5 10; 0,45 10 м. Данные измерений в виде трех шестимерных массивов ( 01 - свекла, Й - сорняк, ЯЗ - почва)были обработаны на ЭВМ для1789087 аь Ь 1, сь б - экспериментальные константы 40 Составитель И,МаланинРедактор Т.Полионова Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши Заказ 30 б Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 3минимизации числа признаков и нахождения алгоритма распознавания.Минимизация выполнялась по специально разработанному иерархическому алгоритму, согласно которому на нижних ступенях отбрасываются признаки, которые практически не произвели одновременного разделения, а затем иэ оставшихся поочередно исключали по одному признаку; при сохранении оставшейся мерности пространства, причем лучшим считался признак, с исключением которого погрешность резко возрастала, В парной комбинации с оставшимися лучшему признаку находили пару и т.д, На верхней ступени исследовалось снижение погрешности разделения путем выравнивания распределений, раздвижения изображений и др, преобразований, Мийимизацией установлено,что оптимальное описание при параметрическом подходе для всходов растений и почв - трехмерное пространство с координатами Х 1, Х 2, Х 4, а для всходов свеклы и сорняков Х 3, Х 4: и рй л окал ьном (неп араметрическом) подходе - соответственно Х 2, Х 4 и Х 1, Х 4, Х 6,Класс распознаваемого растения определяется по результату решения логического уравнения: ф(Х 1, Хг, Х 4, Х 6)- =(СГ 905 109 СГ 1106. + 011 СГ 1207)( СГ 1+ +01 СГ 206+ 02 СГ 40 10+ 03013 СГ 15 + 030 14) где01 = (Х 1 - а 1) О; 02 = (Х 1 - аг)0;03 = (Х 1 - аз)0; 04 = (Х 1 - а 4)0: 05= (Х 2 - Ь 1)0; 06 =(Х 2 - Ь 2)007 = (Хг -Ь 3)0; Ов = (Х 4 - с 1)0;09 = (Х 4 - сг)0; 0 10 = (Х 4 - сз)0;011 =(Х 4 - с 4)0 012 =(Х 4 - с 5)О 013 =(Х 6 - с 1)0; 014 =(Х 6 - ог)О 015 =(Х 6 - 03) О. Способ обеспечивает простой переходот аналогового сигнала к цифровому сигна лу.Формула изобретения Способ цветового распознавания всходов свеклы и сорняков, включающий регистрацию отраженного от растений и почв 10 электромагнитного излучения с последующей их обработкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, задают четыре диапазона длин волн,облучают распознаваемые 15 объекты лучами видимой и ближней инфракрасной области спектра, выделяют полосы "отраженного света с максимумами на оптимальных длинах волн 1,55 10; 0,9 10 О,б 7 10 6 и 0,45 10 м. после чего преобра зуют интенсивности отраженного света ввь 1 деленных полосах от распознаваемых объектов в электрические сигналы, а результирующий сигнал получают в соответствии с зависимостью:25(Х) = (Се 05 + 09 СГ 1 106 + 011 СГ 1207)(СГ 1 + + 01 СГ 206 + 02 СГ 4010 + 03013 СГ 15 + 03014) где 01 = (Х 1 - а 1)0; 02 - (Х 1 - аг)0; 03 = 30 =(Х 1 - аз)О: 04 = (Х 1 - а 4)0; 05 = (Хг - Ь 1)0; 06 (Х 2 - Ь 2)0; 07 = (Х 2 - Ьз)0; Ов = =(Х 4 - .с 1)0; 09 =(Х 4 сг)О 01 о= (Х 4 - сз)0; 011 = (Х 4 - с 4)О; 012 = (Х 4 - с 5)0;013 = (Х 6 - о 1)0; 014 = (Х 6 - дг)0; 015 = =(Х 6 - бз)0; аь Ьь с б - эксперименталь ные константы;= 1, 2, 3, 4."и при (Х) = 1 считают распознаваемое растение свеклой, а при ф(Х) = 0- сорняком,