专利名称：甘蔗切割防伤芽装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种农业用具，具体是ー种甘蔗切割防伤芽装置。
背景技术：
我国是世界甘蔗生产大国，同时作为世界第三大产糖大国，甘蔗种植业的发展直接影响到我国数千万蔗农的生计和制糖业的发展。世界各甘蔗产地大都在一定程度上实现了甘蔗种植的机械化，但都存在着不足。国外的种植机虽然具备了良好性能、功能趋于完善，但尚未配备专业的防伤芽切断装置，且机构过于复杂，价格过于昂贵，故在国内的甘蔗产区是很难推广的。而国内的种植机则更难实现在蔗种切断过程中自动防伤芽的目的。目 前国内外在此领域的研究都还处于起步摸索阶段。相近研究有陆尚平等基于机器视觉的甘蔗茎节特征提取与识别，国外，伊朗Moshashai K利用灰度图像阀值分割的方法对甘蔗茎节识别做了初歩研究。如出现甘蔗芽损伤，进而影响作物产量，因此对对甘蔗切割装置安装防伤芽系统具有非常重要的意义。但至今为止，尚未见有对甘蔗切割装置配备专业的防伤芽切断装置或方法的相关报导。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供ー种甘蔗切割防伤芽装置，使预判断出的切割位置准确，并在甘蔗芽将要破坏之前对输送装置进行调整，从而避免芽损伤。本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题本实用新型甘蔗切割防伤芽装置，包括切割器及由电机控制器驱动的夹持输送机构，夹持输送机构与切割器之间的距离固定，在夹持输送机构的上方安装有摄像头，摄像头的中心位置到甘蔗的切割位置刚好是甘蔗切断后的长度；摄像头的输出端与装有MATLAB软件的电脑连接，电脑的输出端与夹持输送机构的电机控制器连接。本实用新型采用的切割器的切割速度、摄像头的快门时间间隔与夹持输送机构的输送速度相互匹配，使采集图像的部位与实际切割部位一致。本实用新型利用机器视觉来跟踪切割器切割甘蔗的部位，初步搭建了基于计算机视觉的甘蔗种茎切割试验台。对该防伤芽装置进行了试验，100%的识别准确率，单幅图像的算法执行时间为O. 634s。为国内外尚未配备防伤芽切断装置的甘蔗种植机械提供參考，填补了国内外图像处理技术在甘蔗种茎切割中应用的空白。运用计算机图像处理技术来实现切割器切割甘蔗部位的快速、准确判断。降低了蔗种茎节的伤芽率、甘蔗生产成本，节约蔗种，提高劳动生产力。
图I是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
[0009]本实用新型甘蔗切割防伤芽装置包括装有MATLAB软件的电脑4、摄像头2、切割器I、夹持输送机构3，摄像头2安装在夹持输送机构3的上方并与电脑4连接，且其与甘蔗5的距离始終保持不变，使拍摄到的图片清晰即可。夹持输送机构3与切割器I距离一定，使摄像头的中心位置到甘蔗5的切割位置刚好是甘蔗切断后的长度，以保证预判断甘蔗切割部位的准确。夹持输送机构3的输送ロ正对切割器I的物料入口。电脑4的输出端与夹持输送机构3的电机控制器6连接。使用本实用新型装置的操作步骤如下 I)启动夹持输送机构3与切割器I，夹持输送机构3的速度与切割器的滚刀转速同歩。切割器体内ー对滚刀每转ー圈切割两次，根据滚刀的转速，确定摄像机快门触发时间，使采集到的目标图像刚好是下一次的切割部位。取甘蔗种茎段为150mm符合农艺要求。为了使采集到的甘蔗图像与甘蔗切割的部位相同，对于不同速度下的图像采集，需要设置不同的采集时间间隔，即帧间隔，这样就实现了切割部位的正确定位，井能避免冗余图像信
O本装置的帧间隔计算公式如下L = (150-1000Vt)/1000Vt其中L-帧间隔；V-甘蔗输送速度(m/s);t = O. 009s为采集单帧图像所需时间。2)根据上述计算得出的帧间隔来选定摄像头的采集图像速度，然后启动摄像头开始采集图像。采集到的目标图像通过数据线传送至计算机。3)然后对采集到的图像运用MATLAB软件的工具箱进行判断、处理识别，判断是否是甘鹿节。4)判断结果反馈到控制夹持输送机构3移动的电机控制器6执行。若切到节，则触发电机控制器6拖动甘蔗向后位移30_。若切不到节，则不触发电机控制器6，从而避免了切割器切割到甘蔗节，以降低伤芽率。
权利要求1.甘蔗切割防伤芽装置，包括切割器及由电机控制器驱动的夹持输送机构，其特征在干，夹持输送机构与切割器之间的距离固定，在夹持输送机构的上方安装有摄像头，摄像头的中心位置到甘蔗的切割位置刚好是甘蔗切断后的长度；摄像头的输出端与装有MATLAB软件的电脑连接，电脑的输出端与夹持输送机构的电机控制器连接。
2.根据权利要求I所述甘蔗切割防伤芽装置，其特征在于，切割器的切割速度、摄像头的快门时间间隔与夹持输送机构的输送速度相互匹配，使采集图像的部位与实际切割部位一致。
专利摘要本实用新型公开了一种甘蔗切割防伤芽装置，该装置包括切割器及由电机控制器驱动的夹持输送机构，夹持输送机构与切割器之间的距离固定，在夹持输送机构的上方安装有摄像头，摄像头的中心位置到甘蔗的切割位置刚好是甘蔗切断后的长度；摄像头的输出端与装有MATLAB软件的电脑连接，电脑的输出端与夹持输送机构的电机控制器连接。该装置结构简单，精度高，识别误差小，填补了如今甘蔗切割防伤芽装置的空白。
文档编号A01C1/00GK202635039SQ201220178848
公开日2013年1月2日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者黄亦其, 乔曦, 唐书喜, 杨望, 罗昭宇, 蒋瑜 申请人:广西大学