Способ распознавания початков кукурузы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 07 01 0 4 КЫЙ КОМИТЕТ СССР БРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ Л БРЕТЕ ЛЬСТВ АВТОРСКОМУ Бюл.алай, Ю. о, С. А. бшев кий науч ьскохозяо-исследов ательскии ственного машино 088.8)ское сви(21) 3431142 (22) 15.04.82 (46) 30.06,84. (72) Н. В. Г А. С. Кашурк и О. Г, Тиба (71) Укра и нс институт сел строения (53) 631.555( (56) 1. Автор438448, кл2. Авторск322225, кл тип). СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯВ КУКУРУЗЫ, включающий,ЯО 1099880 проектирование светового пятна на перемещаемые початки, прием отраженного светового потока и преобразование его в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения, процесса распознавания, проектирование светового пятна осуществляют с получением его размера на поверхности початка, не превышающего средний размер кукурузного зерна, а в электрическом сигнале регистрируют наличие составляющей напряжения, частота которой пропорциональна отношению скорости перемещения початков к среднему размеру зерна.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед проектированием светового пятна на початки их ориентируют вдоль направления перемеп 1 ения. фСИзобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технике распознаванияпочатков кукурузы, и может быть использовано при сепарации очищенных от обертокпочатков от неочищенных,Контроль процесса очистки кукурузныхпочатков основан на методах и средствахнадежного распознавания по крайней мереодного из двух контролируемых объектов -очищенного или неочищенного початков.В технологических процессах переработки сельскохозяйственных продуктов для распознавания объектов определенного классахорошо зарекомендовали себя фотоэлектрические методы, заключающиеся в количественном анализе спектра, отраженного отповерхности объекта светового потока.Известен способ для сортировки плодови овощей по цвету, при котором на объемпроецируют световой луч в четырех узкихдиапазонах длин волн: около 530, 660, 800и 990 нм, затем отраженный от объекта световой поток принимают и анализируют отражательную способность объекта в упомянутых диапазонах. Таким образом, сравнивая отражательную способность в первоми третьем диапазонах, определяют содержит ли регистрируемый объем недопустимое количество зеленой окраски, во второми третьем диапазонах - содержит ли объект приемлемое количество красной окраски,а в третьем и четвертом диапазонах - является ли объект овощем или постороннимвключением 11.ЗООднако известный способ довольно сложен, а устройство для его осуществлениясодержит кроме большого количества элементов оптической системы очень сложнуюэлектрон ну ю схему.35Известен также способ сортированияплодов и початков по цвету, который можетприменяться для распознавания початковкукурузы и который включает проектирование светового пятна на перемещаемые почат Оки, прием отраженного светового потока ипреобразование его в электрический сигнал.Известный способ предусматривает ос.вещение объекта светом произвольногосложного состава, прием отраженного спектВ основу изобретения положено теоре.тически очевидное и подтвержденное опытом явление изменения интенсивности отраженного светового потока от зерен кукурузных початков при их перемещении относительно источника излучения и фотоприемника, обусловленное выпуклой формой зерен и, следовательно, различным расстоянием и наклоном контролируемой поверхности по отношению к оптической системе средств распознавания. Таким образом, перемещение очищенного початка в зоне контроля вызывает модуляцию отраженного светового потока частотой, равной частоте попадания отдельных зерен в поле светового луча, и по наличию этой частоты в напряжении полученного фототока можно мверенно определить присутствие в зоне контроля очищенного початка, так как неочищенные початки и посторонние объекты модуляции напряжения на этой частоте не вызывают.Пример. На транспортную ленту опытной установки, движущуюся со скоростью 1,6 м/с, укладывают ориентированно вдоль ленты початки кукурузы со случайным чередованием очищенных и неочищенных от оберток початков. В зоне распознавания початки освещают светодиодом, питаемым импульсным напряжением частотой 5 кГц, который формирует на поверхности зерен початков световое пятно размером около 6 мм. каждом участке в электрический ток и сравнение суммы первых двух потоков с третьим, по результатам которого определяют класс объекта 2.50 ра на трех участках длин волн 680, 640 и 550 нм, преобразование светового потока на Однако для реализации данного способа требуются сложные устройства, такие, например, как анализатор спектра. Кроме того, вероятность распознавания очищенных и неочищенных початков кукурузы данным способом очень низкая, так как цвет оберток и зерна на початках изменяется в зависимости от спелости и на различных стаднях созревания близок по спектральному составу между собой.Цель изобретения - повышение точности и упрощение процесса распознавания,Цель достигается тем, что согласно способу распознавания початков кукурузы проектирование светового пятна осуществляют с получением его размера на поверхности початка, не превышающего средний размер кукурузного зерна, а в электрическом сигнале регистрируют наличие составляющей напряжения, частота которой пропорциональна отношению скорости перемешения початков к среднему размеру зерна.Кроме того, перед проектированием светового пятна на початки их ориентируют вдоль направления перемещения. При движении очищенного початка кукурузы зерна последнего, проходя под световым пятном, вызывают дополнительную амплитуду модуляции отраженного светового потока с частотой, пропорциональной отношению скорости перемещения початка к среднему размеру зерна по поверхности початка. Отраженный световой поток принимают фотодиодом, подключенным к входу узкополосного усилителя, выходной сигнал которого детектируют, и через узкополосный фильтр с частотой пропускания 150 - 290 Гц передают на формирователь импульсов управления электромагнитного сбрасыва1099880 Составитель И. Кольцов Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко Тираж 722 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о 1 крытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Т.Митейко Заказ 4516/2 3теля, расположенного над транспортерной лентой.Если початок неочищен, то дополнительная модуляция носит случайный характер, обусловленный неравномерностью коэффициента отражения оберток початков.В случае очищенного от оберток початка на входе фильтра присутствует сигнал достаточной амплитуды, лежащий в полосе частоты 150 - 200 Гц, который с формирователя, соединенного с выходом фильтра, поступает на исполнительный механизм (электромагнитный сбрасыватель).При испытаниях опытной установки для сортировки початков кукурузы, в которой 4реализован данный способ, установлено, что все очигценные початки сбрасываются с ленты. Сбрасываются также початки, степень очистки которых составляет около 70 - 80% поверхности початка, чего можно избежать 5 путем двукратного контроля или увеличением числа контролируемых зон. На неочищенные початки и початки, степень очистки которых составляет менее 70%, установка не реагирует.1 О Предлагаемый способ является эффективным, обеспечивает высокое качество распознавания и технически легко реализуется.