本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)裝備,尤其涉及一種基于圖像處理的農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、電動控制系統(tǒng)的優(yōu)點包括?:智能化和自動化、提高作業(yè)效率、保障安全性和降低維護成本。電動控制系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的農(nóng)田條件和作物需求,執(zhí)行高度個性化的任務(wù),通過傳感器實時調(diào)整灌溉量和施肥配方,確保作物在最佳狀態(tài)下成長,同時減少化肥和水資源的浪費?;電動控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r反饋信號,精準控制機具提升、下降、耕作、浮動,減少機手誤操作行為,提升作業(yè)安全性,同時,系統(tǒng)能夠監(jiān)測阻力和車輛牽引力,避免憋車和機具損壞,延長使用壽命?;相比手動操作機具,電動控制系統(tǒng)能夠監(jiān)測阻力和車輛牽引力,減少反復停車造成的油耗損失,降低維修成本?。隨著技術(shù)的不斷進步,電動控制系統(tǒng)將進一步智能化和自動化,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更多的便利和支持,智能農(nóng)機將具備更強的環(huán)境感知和決策能力,實現(xiàn)更高效的精準農(nóng)業(yè)作業(yè)。?
2、中國專利公開號:cn117859421a,公開了一種智能微耕機,包括機體和安裝在機體上的控制系統(tǒng)、運動系統(tǒng)和工作系統(tǒng),運動系統(tǒng)驅(qū)動機體行進,工作系統(tǒng)完成旋耕工作,機體上安裝攝像頭和傳感器組件,傳感器組件包括衛(wèi)星定位接收機、慣性測量單元、磁強計和防撞傳感器等,控制系統(tǒng)與運動系統(tǒng)、工作系統(tǒng)、攝像頭和傳感器組件連接。由此可見,上述方案在保留傳統(tǒng)人工手動操作微耕機工作的方式下,結(jié)合傳感檢測技術(shù)、機器視覺技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、深度學習和大數(shù)據(jù)技術(shù),推出一種智能化的成本低廉的電動微耕機,可以不需要操作員手扶操作,允許遠程發(fā)送指令完成自動耕地功能。但是,上述方案無法基于農(nóng)耕作業(yè)的實時耕作環(huán)境針對性地調(diào)節(jié)對應(yīng)部件的運行參數(shù),從而無法保證農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為此,本發(fā)明提供一種基于圖像處理的農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng),用以克服現(xiàn)有技術(shù)中無法基于農(nóng)耕作業(yè)的實時耕作環(huán)境針對性地調(diào)節(jié)對應(yīng)部件的運行參數(shù)導致農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率低的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種基于圖像處理的農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng),包括:
3、外殼,包括若干用以裝載部件的車架和若干用以帶動各部件移動的車輪總成;
4、驅(qū)動單元,其位于所述外殼內(nèi)部,用以輸出驅(qū)動力;
5、傳動單元,其與所述驅(qū)動單元相連,用以傳遞驅(qū)動單元輸出的驅(qū)動力;
6、旋耕單元,其分別與所述車架和所述傳動單元相連,用以通過傳動單元傳遞的驅(qū)動力對地面進行農(nóng)耕作業(yè);所述旋耕單元與所述車架之間還設(shè)有一升降機構(gòu),用以調(diào)節(jié)旋耕單元與地面的運行高度;
7、采集單元,其設(shè)置在所述外殼上,用以采集農(nóng)耕作業(yè)后地面的圖像信息;
8、處理單元,其與所述采集單元相連,用以對獲取的圖像信息進行處理以獲取圖像信息中的耕作特征;
9、分析單元,其與所述處理單元相連,用以基于獲取的所述耕作特征判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行是否符合標準,以及,基于耕作特征分析未符合標準的原因;所述分析單元還用以根據(jù)確定的未符合標準的原因生成對應(yīng)的控制指令;
10、控制單元,其分別與所述驅(qū)動單元、所述旋耕單元、所述分析單元和所述處理單元相連,用以基于生成的控制指令將對應(yīng)單元中的部件的運行參數(shù)調(diào)節(jié)至對應(yīng)值。
11、進一步地,所述分析單元用以基于耕作面積判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行是否符合標準,以及,在判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行未符合標準的情況下基于所述耕作特征的輪廓數(shù)量判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的所述運行高度是否符合標準,或,基于耕作面積差值判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行不符合標準的原因;其中,耕作面積通過所述耕作特征獲取,所述耕作面積差值為對應(yīng)的預設(shè)耕作面積和耕作面積的差值。
12、進一步地,所述分析單元還用以基于所述輪廓數(shù)量判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的所述運行高度是否符合標準,以及,在判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行高度不符合標準下基于輪廓數(shù)量差值修正所述升降機構(gòu)的伸長行程;其中,所述輪廓數(shù)量差值為所述輪廓數(shù)量和預存的預設(shè)輪廓數(shù)量的差值。
13、進一步地,所述分析單元還用以基于所述輪廓數(shù)量差值增加所述升降機構(gòu)的所述伸長行程,且伸長行程的增加幅度與輪廓數(shù)量差值成正比。
14、進一步地,所述分析單元還用以基于所述耕作面積差值判定所述農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行不符合標準的原因,以及,基于確定的原因生成對應(yīng)的控制指令,包括:在判定所述驅(qū)動單元的運行不符合標準情況下基于二級面積差值增加電機功率,或,在所述圖像信息的處理不符合標準情況下基于耕作面積差比增加針對圖像信息的降噪倍率;其中,所述二級面積差值為預設(shè)耕作面積差值和所述耕作面積差值的差值,所述耕作面積差比為預設(shè)耕作面積差值和耕作面積差值的比值。
15、進一步地,所述分析單元還用以基于所述二級面積差值增加所述電機功率,且電機功率的增加幅度與二級面積差值成反比。
16、進一步地,所述分析單元還用以基于電機轉(zhuǎn)速比差值判定增加后的所述電機功率是否符合標準,以及,在判定增加后的所述電機功率不符合標準情況下基于電機轉(zhuǎn)速比差值修正增加后的所述電機功率;其中,所述電機轉(zhuǎn)速比差值為電機轉(zhuǎn)速比和預設(shè)電機轉(zhuǎn)速比的差值,電機轉(zhuǎn)速比為所述驅(qū)動單元中的電機轉(zhuǎn)速與所述旋耕單元中的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的比值。
17、進一步地,所述分析單元還用以基于電機轉(zhuǎn)速比差值降低增加后的所述電機功率,且電機功率的降低幅度與電機轉(zhuǎn)速比差值成正比。
18、進一步地,所述分析單元還用以基于降低后的所述電機功率降低所述農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的移動速度,且移動速度的降低幅度與電機功率的降低幅度成正比。
19、進一步地,所述分析單元還用以基于所述耕作面積差比增加所述針對圖像信息的降噪倍率,且降噪倍率的增加幅度與耕作面積差比成反比。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于,本發(fā)明設(shè)置采集單元、處理單元、分析單元和控制單元,對農(nóng)耕作業(yè)后地面的圖像信息進行采集、處理和分析,用以實現(xiàn)農(nóng)耕作業(yè)的實時耕作環(huán)境的實時監(jiān)測,分析單元還基于耕作特征的耕作面積判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行是否符合標準,能夠快速且準確地完成農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行是否符合標準的判定,同時,分析單元還基于耕作特征判定未符合標準的原因并生成對應(yīng)的控制指令,實現(xiàn)了基于實時耕作環(huán)境對農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行參數(shù)地針對性調(diào)節(jié),有效提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
21、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以基于輪廓數(shù)量判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行高度是否符合標準,更加準確地判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行高度,在判定運行高度需要調(diào)節(jié)情況下基于輪廓數(shù)量差值修正升降機構(gòu)的伸長行程,避免了因運行高度誤差造成農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行高度不符合標準的情況的發(fā)生,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
22、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以基于輪廓數(shù)量差值增加升降機構(gòu)的伸長行程以調(diào)節(jié)農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行高度,及時且準確的完成了對運行高度的針對性修正,有效保證了運行高度的準確性,在進一步實現(xiàn)了基于實時耕作環(huán)境對農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行參數(shù)地針對性調(diào)節(jié)的同時,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
23、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以基于耕作面積差值判定農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行不符合標準的原因以及基于確定的原因生成對應(yīng)的控制指令,快速且準確地完成農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行不符合的標準的原因的判定,保證了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行不符合的標準的原因生成準確的對應(yīng)的控制指令,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
24、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以在判定驅(qū)動單元的運行不符合標準情況下基于面積差值增加電機功率,進一步實現(xiàn)了基于實時耕作環(huán)境對農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的電機功率地針對性調(diào)節(jié),有效避免了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)因電機功率不符合標準造成農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行不符合標準的情況發(fā)生,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
25、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以基于電機轉(zhuǎn)速比差值判定增加后的電機功率是否符合標準,判定增加后的電機功率是否符合標準,及時且準確的完成了對增加后的電機功率的針對性評估,在進一步實現(xiàn)了基于實時耕作環(huán)境對農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行參數(shù)地針對性調(diào)節(jié)的同時,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
26、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以基于電機轉(zhuǎn)速比差值降低增加后的電機功率,有效避免了因電機的轉(zhuǎn)速比不符合預設(shè)電機轉(zhuǎn)速比從而對電機造成損害的情況發(fā)生,在進一步實現(xiàn)了基于實時耕作環(huán)境對農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行參數(shù)地針對性調(diào)節(jié)的同時,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
27、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以基于降低后的電機功率降低農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的移動速度,有效協(xié)調(diào)了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的移動速度和電機功率之間的運行關(guān)系,在進一步實現(xiàn)了基于實時耕作環(huán)境對農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行參數(shù)地針對性調(diào)節(jié)的同時,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。
28、進一步地,本發(fā)明設(shè)置的分析單元還用以在判定圖像信息的處理不符合標準情況下基于耕作面積差比增加針對圖像信息的降噪倍率,有效避免了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)因圖像信息的降噪倍率不符合標準造成農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行不符合標準的情況發(fā)生,在進一步實現(xiàn)了基于實時耕作環(huán)境對農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行參數(shù)地針對性調(diào)節(jié)的同時,進一步提高了農(nóng)耕作業(yè)電動控制系統(tǒng)的運行效率。