一种谷物产量自动测量装置及方法与流程

本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种谷物产量自动测量装置及方法。

背景技术：

农业全程机械化是国家发展的重要目标，目前农业全程机械化技术取得突飞猛进的发展。但是全程机械化工程中的技术应用还有诸多问题。例如，对于每个作业环节，其作业质量的最终评价是产量，但是传统的测产方式无法实现自动测量，且存在效率低、误差大的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种谷物产量自动测量装置及方法。

第一方面，本发明提供了一种谷物产量自动测量装置，包括：提升绞龙和固定在所述提升绞龙外面的产量测量仪器，所述提升绞龙内设置若干个提升刮板，所述提升刮板按照预设间隔设置所述提升绞龙内，将所述提升绞龙内部分割成若干个子空间，每个子空间对应谷物的一个收割位点；

所述产量测量仪器包括窗口式漫反射光电传感器、定位器和处理器；所述提升绞龙上开设有一个预设直径的小孔，所述小孔用于透射光信号，所述窗口式漫反射光电传感器的设置位置对准所述小孔；

所述处理器与所述窗口式漫反射光电传感器连接，用于根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，并根据每个子空间中谷物所占子空间的体积信息和谷物的密度信息获取每个子空间中谷物的产量信息，进而得到每个收割位点谷物的产量信息；

所述处理器还与所述定位器连接，用于在每计算得到一个收割位点谷物的产量信息时，获取所述定位器采集的位置信息，并将所述位置信息与收割位点谷物的产量信息进行对应保存。

进一步地，所述处理器与所述窗口式漫反射光电传感器连接，用于根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，包括：

所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器对每个子空间的信号检测结果获取所述窗口式漫反射光电传感器在每个子空间中检测到有反馈信号的数据点，并根据所述数据点的数量与对应子空间内预设数据点总量的比值，确定每个子空间中谷物所占子空间的体积信息。

进一步地，所述产量测量仪器采用磁铁吸附式机构固定在所述提升绞龙外面。

进一步地，所述定位器为北斗定位装置。

进一步地，所述小孔的直径为5mm。

进一步地，所述谷物包括：小麦、水稻、玉米、小米和黄豆中的任意一种。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于如上面第一方面所述的谷物产量自动测量装置的谷物产量自动测量方法，包括：

启动提升绞龙开始工作，同时启动与提升绞龙上的小孔对准的窗口式漫反射光电传感器开始工作；

在所述提升绞龙运动过程中，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，并根据每个子空间中谷物所占子空间的体积信息和谷物的密度信息获取每个子空间中谷物的产量信息，进而得到每个收割位点谷物的产量信息；

所述处理器还用于在每计算得到一个收割位点谷物的产量信息时，获取所述定位器采集的位置信息，并将所述位置信息与收割位点谷物的产量信息进行对应保存。

进一步地，在所述提升绞龙运动过程中，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，包括：

在所述提升绞龙运动过程中，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器对每个子空间的信号检测结果获取所述窗口式漫反射光电传感器在每个子空间中检测到有反馈信号的数据点，并根据所述数据点的数量与对应子空间内预设数据点总量的比值，确定每个子空间中谷物所占子空间的体积信息。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的谷物产量自动测量装置，由于处理器可以根据窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，从而可以根据每个子空间中谷物所占子空间的体积信息和谷物的密度信息获取每个子空间中谷物的产量信息，进而得到每个收割位点谷物的产量信息。可见，本发明实施例提供的谷物产量自动测量装置可以实现谷物产量的自动测量，且测量效率高，准确度也高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的谷物产量自动测量装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的磁铁吸附式机构的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的谷物产量自动测量方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供了一种谷物产量自动测量装置，参见图1，所述谷物产量自动测量装置包括：提升绞龙1和固定在所述提升绞龙外面的产量测量仪器2，所述提升绞龙1内设置若干个提升刮板11，所述提升刮板按照预设间隔设置所述提升绞龙内，将所述提升绞龙内部分割成若干个子空间，所述子空间用于盛放谷物a，每个子空间对应谷物的一个收割位点；

所述产量测量仪器2包括窗口式漫反射光电传感器、定位器和处理器；所述提升绞龙上开设有一个预设直径的小孔，所述小孔用于透射光信号，所述窗口式漫反射光电传感器的设置位置对准所述小孔；

所述处理器与所述窗口式漫反射光电传感器连接，用于根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，并根据每个子空间中谷物所占子空间的体积信息和谷物的密度信息获取每个子空间中谷物的产量信息，进而得到每个收割位点谷物的产量信息；

所述处理器还与所述定位器连接，用于在每计算得到一个收割位点谷物的产量信息时，获取所述定位器采集的位置信息，并将所述位置信息与收割位点谷物的产量信息进行对应保存。

在本实施例中有两种不同的实现方式，一种实现方式是，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果直接计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息。另一种实现方式是，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果先计算每个子空间中谷物所占子空间的高度信息，然后再根据对应的横截面积信息和高度信息获取每个子空间中谷物所占子空间的体积信息。

下面以第一种实现方式为例进行说明：在所述提升绞龙运动过程中，所述提升绞龙内部的每个子空间都会经过所述小孔，所述窗口式漫反射光电传感器用于根据光通过小孔进入对应子空间后的反射信号确定对应子空间中谷物所占子空间的体积信息。例如，假设对应子空间装满小麦粒后(谷物以小麦为例)所述窗口式漫反射光电传感器能够检测到有反馈信号的数据点为400个，但是目前所述窗口式漫反射光电传感器能够检测到有反馈信号的数据点只有200个，因此说明目前该子空间内只有一半的体积装有小麦粒，因此，可以得到对应子空间中谷物所占子空间的体积信息。也即在本实施例中，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器对每个子空间的信号检测结果获取所述窗口式漫反射光电传感器在每个子空间中检测到有反馈信号的数据点，并根据所述数据点的数量与对应子空间内预设数据点总量的比值，确定每个子空间中谷物所占子空间的体积信息。

同理，对于根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的高度信息的原理与上面类似，也是根据所述窗口式漫反射光电传感器对每个子空间的信号检测结果获取所述窗口式漫反射光电传感器在每个子空间中检测到有反馈信号的数据点，并根据所述数据点的数量与对应子空间内预设数据点总量的比值，确定每个子空间中谷物所占子空间的高度信息。

在本实施例中，所述定位器为北斗定位装置。在本实施例中，所述小孔的直径优选为5mm。在本实施例中，所述谷物包括：小麦、水稻、玉米、小米和黄豆中的任意一种。

在本实施例中，需要说明的是，每一个子空间内的谷物信号记录时，同时记录北斗定位信号，做到一一对应，从而可以得到农田的不同位置点的产量信息。此外，这样处理还便于通过地理位置信息将产量、植保、施肥等环节对应起来，实现农业全程机械化操作过程中每一个环节的可追溯。

在本实施例中，以小麦为例进行介绍，为了记录不同位置点的小麦产量，需要记录小麦不同位置点的北斗定位经纬度信息，然后记录对应收割位置的小麦产量，本实施例优选采用磁铁吸附式机构，在提升绞龙的外面固定产量测量仪器，小麦收获时，不同位置的产量自动记录，通过窗口式漫反射光电传感器在提升绞龙内进行获取测量信号。测量结束后，直接将产量测量仪器取下来，方便更换和保养回收。在本实施例中，在提升绞龙上开一个5mm的小孔，将窗口式漫反射光电传感器对准小孔，只要光信号照射进去即可。可以理解的是，窗口式漫反射光电传感通过小孔向对应子空间内照射光信号时，若对应子空间内装满有小麦粒，则检测到有反馈信号的数据点应该为一个预设总量(假设为400个点)，若对应子空间内没有装满小麦粒，则检测到有反馈信号的数据点要小于400个点，此时，可以根据检测到有反馈信号的数据点的个数与预设总量的比值，确定对应子空间内小麦的体积或高度。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的谷物产量自动测量装置，由于处理器可以根据窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，从而可以根据每个子空间中谷物所占子空间的体积信息和谷物的密度信息获取每个子空间中谷物的产量信息，进而得到每个收割位点谷物的产量信息。可见，本发明实施例提供的谷物产量自动测量装置可以实现谷物产量的自动测量，且测量效率高，准确度也高。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，参见图2，所述产量测量仪器2采用如图2所示的磁铁吸附式机构3固定在所述提升绞龙1的外面。

在图2中，所述磁铁吸附式机构3包括调节柄31、调节柱32、吸附支架33和磁铁34，其中，所述产量测量仪器2中的窗口式漫反射光电传感器21设置在调节柱32的前端，通过所述调节柱32可以调节窗口式漫反射光电传感器21与小孔的距离。此外，通过调节柄31方便将所述磁铁吸附式机构3以及产量测量仪器2移动至提升绞龙1的任意位置。

本发明另一实施例提供了一种基于如上面实施例所述的谷物产量自动测量装置的谷物产量自动测量方法，参见图3，该方法包括如下步骤：

步骤101：启动提升绞龙开始工作，同时启动与提升绞龙上的小孔对准的窗口式漫反射光电传感器开始工作。

步骤102：在所述提升绞龙运动过程中，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的体积信息，并根据每个子空间中谷物所占子空间的体积信息和谷物的密度信息获取每个子空间中谷物的产量信息，进而得到每个收割位点谷物的产量信息。

步骤103：所述处理器还用于在每计算得到一个收割位点谷物的产量信息时，获取所述定位器采集的位置信息，并将所述位置信息与收割位点谷物的产量信息进行对应保存。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，在所述提升绞龙运动过程中，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器的信号检测结果计算每个子空间中谷物所占子空间的高度信息，包括：

在所述提升绞龙运动过程中，所述处理器根据所述窗口式漫反射光电传感器对每个子空间的信号检测结果获取所述窗口式漫反射光电传感器在每个子空间中检测到有反馈信号的数据点，并根据所述数据点的数量与对应子空间内预设数据点总量的比值，确定每个子空间中谷物所占子空间的体积信息。

由于本实施例提供的谷物产量自动测量方法采用上述实施例所述的谷物产量自动测量装置实现，故其实现原理和有益效果类似，此处不再详述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。