מחקר על טכנולוגיות מפתח לגילוי כמות תבואה המבוסס על טכנולוגיית לייזר טווחי לייזר

ייצור התבואה הוא תעשייה משמעותית בחקלאות סין, וגילוי כמות התבואה הוא אחד ההיבטים הבסיסיים והחשובים ביותר בניהול התבואה ובקרת המלאי. גילוי כמות התבואה המסורתית מסתמך בעיקר על שיטות שקילה, שיש להן חסרונות כמו דיוק נמוך, יעילות עבודה נמוכה והתערבות ידנית מוגזמת. עם התפתחות רציפה של טכנולוגיה, צצו שיטות גילוי כמות תבואה חדשות, המספקות אפשרויות לשיפור הדיוק והיעילות של איתור התבואה. מאמר זה מציע ערכת גילוי כמות תבואה המבוססת על חיישן טווח לייזר להשגת מדידה מהירה, מדויקת ואוטומטית של נפח ערימת התבואה וחישוב הכמות.

0

1. ערכת גילוי כמות תבואה המבוססת על טכנולוגיית לייזר טווחי לייזר

① עיקרון טכני

חיישן מרחק לייזר הוא שיטת מדידה המבוססת על האינטראקציה בין קרינת אור לחומר. בהסתמך על הספציפיות של אורך גל הלייזר ועל מאפייני ההתפשטות הליניארית של קורות לייזר, הוא יכול לשקף במדויק את מידע המרחק של אובייקטי יעד. לפיכך, בחרנו בטכנולוגיית לייזר טווחי לייזר למדידת נפח של ערימות תבואה.

② ציוד מדידה

ציוד הליבה לגילוי כמות התבואה הוא מד טווח הלייזר והמצלמה. מגן טווח הלייזר אחראי למדידת גובהו ואורך ערימת התבואה, ואילו המצלמה משמשת לתפוס את הצורה התלת מימדית של ערימת התבואה לעיבוד אלגוריתמי שלאחר מכן.

Processomentement תהליך

תהליך המדידה כולל שלושה שלבים: יישור אוטומטי של מד טווח הלייזר והמצלמה, סריקת לייזר וצילומי מצלמה. התהליך הספציפי הוא כדלקמן:

(1) מד טווח הלייזר מבצע סריקת לייזר תוך הקלטת נתונים מהאזור הסרוק;
(2) המצלמה מצלמת תמונות של האזור הסרוק;
(3) נתוני המדידה המתקבלים מעובדים באמצעות אלגוריתמים כדי לקבוע את נפח ערימת התבואה.

בפעולות מדידה בפועל, מכיוון שישנם גורמים רבים המשפיעים על דיוק, עלינו לשלוט בסביבת המדידה כדי להפחית את שגיאות המדידה. אמצעי הבקרה העיקריים כוללים:

(1) הבטחת סביבת מדידה נקייה ויבשה כדי למנוע הפרעות כמו השתקפויות במהלך סריקה;
(2) הימנעות מהפרעות מאור הסביבה ככל האפשר, שניתן להשיג באמצעות שימוש בלוחות הצללה וכו ';
(3) שימוש במגני טווח לייזר ומצלמות לייזר גבוה כדי לשפר את דיוק המדידה.

④ עיבוד אלגוריתם

לאחר השגת הנתונים מסריקת לייזר וצילום מצלמה, עלינו לבצע עיבוד אלגוריתמי כדי להשיג את ערך הנפח של ערימת התבואה. בניסוי השתמשנו בשיטת סינון חציונית אדפטיבית כדי להסיר רעש וחישבנו את נפח ערימת התבואה דרך שחזור תמונות תלת ממדי.

2. ניתוח תוצאות הניסוי

כדי לאמת את הדיוק והיעילות של תוכנית גילוי כמות התבואה המבוססת על חיישן לייזר, ערכנו ניסויים. אובייקט המדידה היה ערימה של 20 טונות של תירס. תוצאות הניסוי הראו כי לתכנית הייתה דיוק חישוב גבוה, יציבות ואמינות, ויכולה לחשב במהירות ובמדויק את ערך הנפח של ערימת התבואה. שגיאת הדיוק הייתה פחות מ- 2%.

3. סיכום

לתכנית גילוי כמות התבואה המבוססת על מודול מרחק לייזר יש מאפיינים של דיוק גבוה, יעילות גבוהה ואוטומציה, המתאימה לגילוי כמויות וניהול מלאי תבואה של סוגים שונים של ערימות תבואה. ביישומים מעשיים עתידיים, אנו נבצע עוד יותר אופטימיזציה של תוכנית זו כדי להסתגל טוב יותר לצורכי ניהול התבואה בסביבות מורכבות שונות.