Цветочувствительный датчик

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 1 96863 1(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 23, 10. 82 К.К,Полевицкий,В.С.Сечкин, Ю,С,Ометов,В.В.Брй,Л.В.Погорелый,В,П.Максимчук и В.С.Кулию 1 Всесоюзный научно-исследовательский институ по испытаииюмашин и оборудования для животноводства и кормопроизводства(71) Заявитель 154 ) ЦВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к устройствам для управления работой автоматических прореживателей.Известны различные устройства дляраспознавания цвета, содержащие источник излучения, оптические элементы, фотоприемник, усилитель и регистрирующую систему 1 ,Данные устройства сложны и не могут быть использованы для распознавания цвета мелких объектов,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является цветочувствительный датчик, включающийфотоприемный блок и блок обработкифотосигнала 12 ,Недостатком известного устройстваявляется невозможность его использования для распознавания мелких всходов на фоне почвы.Целью изобретения является распознавание мелких всходов на фоне почвыдля обеспечения качественного формирования густоты всходов на раннейстадии их созревания.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, включающем фотоприемный блок и блок обработки фотосигнала, фотоприемный блок содержит последовательно расположенные по ходу светового потока оранжевый светофильтр и делительное зеркало, за которым расположены два фотоэлектронных умножителя, перед одним из которых установлены красный светофильтр, а перед вторым - зеленый, а блок обработки фотосигнала включает в себя два логарифмических усилителя, дифференциальный усилитель и схему выделения сигнала, причем вход каждого логарифмического усилителя соединен с одним из фотоэлектронных умножителей, выход одного логарифмического усилителя соединен с неинвертирующим вхсцом дифференциального усилителя, выход другого логарифмического усилителя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя соединен с входом схемы выделения сигнала.На чертеже представлена схема цветочувствительного датчика.Цветочувствительный датчик содержит фотоприемный блок 1, который включает светофильтры красный 2 и зеленый 3, установленные перед фотоэлектронными умножителями 4 и 5 и ЗО оранжевый светофильтр 6, которыйрасположен на пути светового потока. Между светофильтрами 2, 3 и б установлено делительное зеркало 7, фотоэлектронные умножители 4 и 5 соеди, иены с входами логарифмических уси лителей 8 и 9, выходы которых подключены к входам дифференциального усилителя 10, соединенного с схемой 11 выделения сигнала, соответствую-. щего появлению в поле зрения дат,чика всхода растения, которая под ключается к схеме управления рабочими органами прореживающего агрегата.Принцип работы заключается в следующем. 15Рядок всходов растения 12 просматривается датчиком н процессе движения с помощью формирующего тубуса 13, выходная часть которого выполнена в виде щели. Световой поток, отра женный от почвы и растения 12 через щель тубуса 13 поступает на свето= фильтры 2,3 и 6 и делительное зеркало 7, установленное по отношению к ним под 45.а25Далее световой поток поступает в фотоэлектронные умножители 4 и 5, где преобразуется в дна электрических сигнала, амплитуда которых ли" нейно зависит от интенсинности зеленой и красной компонент 2 воспринимаемого светового потока. С фотоэлектронных умножителей 4 и 5 электрические сигналы Ц,и У поступают на логарифмические усилители 8.и 9, с выхода которых прологарифмированные сигналы поступают на дифференциальный усилитель 10, на выходе которого имеется импульсный сигнал, равный логарифму отношения сигналов П и Пумноженному на масштабный 40 коэффициент. При обзоре нейтрально го фона (почвы), не имеющего одно- выраженного цветоного контраста, напряжение на выходе дифференциального усилителя 10 равно О. При по падании в поле зрения цветных предметов происходит разбаланс схемы, причем при попадании всходов зеленого цвета импульсы на выходе дифференциального усилителя 10 имеют знак отличный от знака импульсов,возникающих при появлении в поле зрения предметов желтого, красного и других нетов, являющихся наиболее частыми помехами на почве, Таким образом происходит надежное распознавание всходон зеленого цвета. Сигнал с ныхода дифференциального усилителя 10 поступает на схему 11 выделения сигнала соответствующего появлению в поле зрения датчика всхода расте ния, где уничтожается та часть сигнала, которая не несет полезной информации. Далее сигнал поступает на:хему управления рабочими органами прореживающего агрегата, которые при" водятся в движение по приходу импульса, вырабо.анному при появлении н поле зрения датчика распознанания всходов сахарной свеклы. Датчик обладает достаточной чувстнительностьк позволяющей распознавать всходы сахарной свеклы в стадии вилочки,Предлагаемый цветочувствительный датчик позволяет распознавать всходц растений на фоне почвы с площадью проекции листьев на горизонтальную2плоскость не менее 2 см н диапазоне общего уровня освещенности 500-5000 лк при наличие световых помех и может быть использован для управления работой автоматического прореживателя, совместная работа с которым позволяет более качественно формировать густоту нсходов, например сахарной свеклы и кукурузы на ранней стадии их созревания.Формула изобретенияЦветочувствительный датчик, включающий фотоприемный блок и блок обработки фотосигнала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью распознавания мелких всходон на фоне почны для обеспечения качественного формирования густоты всходов на ранней стадии их созревания, фотоприемный блок содержит последовательно расположенные по ходу светового потока оранжевый светофильтр и делительное зеркало, за которым расположены два фотоэлектронных умножителяперед одним нз которых установлен красный светофильтр, а перед вторым - зеленый, а блок обработки фотосигнала включает в себя два логарифмических усилителя, дифференциальный усилитель и схему выделениясигнала, причем вход каждого логарифмического усилителя соединен с одним из фотоэлектронных умножителей, выход одного логарифмического усилителя соединен с неиннертирующим входом дифференциального усилителя, выход другого логарифмического усилителя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, а выход дифференциального усилителя соединен с входом схемы выделения сигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1, Авторское свидетельство СССРР 344291, кл. С 01 Л 3/48, 1975.2, Авторское свидетельство СССРР 658412, кл. С 01 У 3/50, 1979968631 Составитель С.БочинскийУс . Техред Т,Маточка Корректор М. Демчик т ка илиал ППП Патентф , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 47/68 Хираж 887ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписиота СССРтийаб., д. 4/