残余物监测和基于残余物的控制的制作方法

相关申请的交叉引用

本公开的专利申请为于2014年04月25日提交的、序列号为14/262468、发明名称为“残余物监测和基于残余物的控制”的美国专利申请的部分继续申请，其内容通过引用纳入本文。

本公开内容涉及残余物监测和涉及残余物的控制操作。

背景技术：

各种农业操作或其它操作可能产生覆盖由所述操作处理的区域的一部分的残余物。例如，在农业环境下，残余物可以包括可能被切割或未切割的并且不同程度地松散或连接到地面的秸秆、玉米秆或各种其它类型的植株材料。农业残余物可能由例如可以通常不同程度地切割和埋藏植株材料的耕作操作而产生，并且因此可能产生各种尺寸的不同程度地覆盖被耕作的地面的残余物。特别地，根据诸如田地的局部地形和土壤状态、局部的植株覆盖度、在即时耕作(或其它)操作之前的残余物特性等因素，残余物的尺寸和覆盖度(coverage)随着位置的不同而改变，甚至在单个田地中。通常可以通过至少两个因素来描述残余物覆盖度：覆盖度百分比(即，地面的由残余物覆盖的给定地面区域的百分比)和残余物尺寸(即，单独残余物的特征长度、宽度或面积)。

技术实现要素：

公开了用于监测残余物覆盖度和基于残余物覆盖度控制各种操作的控制系统和计算机实现方法。

根据本发明的一个方面，一种用于针对具有照相机组件的机具进行的残余物管理的计算机实现的方法，包括在田地上通过所述机具来执行第一操作，其中所述第一操作在田地上产生残余物。由照相机组件捕获或拍摄田地的在机具的前方或后方的区域的第一图像。第一图像被分析以确定田地上的残余物覆盖度的指标。在田地上执行后续操作，基于所确定的残余物覆盖度的指标来控制所述后续操作的一个或多个方面。

在某些实施例中，后续操作可以利用不同于第一操作的机具，并且可以不形成包括所述第一操作的一系列连续操作的一部分，即与包括所述第一操作的一系列连续操作分开。残余物覆盖度的指标可以与机具在田地上的位置和至少部分地基于所述位置被控制的后续操作相关联。残余物覆盖度的指标可以包括残余物覆盖度百分比或残余物尺寸的指标。照相机组件可以包括立体图像照相机组件或红外照相机系统。

在某些实施例中，第一图像可以是在机具后方的区域的图像，并且田地在机具前方的区域的第二图像可以被捕获或拍摄。由第一图像和第二图像成像的区域可以重叠并且所述两个图像可以被相比较以确定残余物覆盖度的指标。

在某些实施例中，机具可以是耕作机具。第一操作可以包括通过机具进行的耕作操作的第一部分，并且后续操作可以包括同一耕作操作的第二部分。控制后续操作的一个或多个方面可以包括调节被包含在机具上的多个耕作机具的深度或下压力。

根据本发明的另一方面，控制系统包括一个或多个处理器装置、与一个或多个处理器装置连接的一个或多个存储器架构、和与一个或多个处理器装置通信的至少一个照相机组件。所述一个或多个处理器装置被配置成用于执行类似于上述方法的功能。

在附图和以下的描述中阐述本发明的一个或多个实现方式的细节。根据所述描述、附图和权利要求，其它的特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是车轮组件处于缩回方向的示例性耕作机具的侧视图，可以关于该示例性耕作机具上执行所公开的系统和/或方法。

图2是图1的耕作机具的另一侧视图，其中车轮组件处于延伸方向。

图3是图1的耕作机具的透视图，其中车轮组件处于缩回方向。

图4a和4b是图1的耕作机具的局部透视图，分别地示出了后方的图像区域和前方的图像区域；以及

图5是与用于图1的耕作机具的残余物监测和管理的方法相关的过程示意图。

在各个附图中类似的附图标记指示类似的元件。

具体实施方式

下文描述了所公开的系统和方法的一个或多个示例性实现方式，如以上简短地描述的附图所示。

如上所述，多种操作可以在田地上产生残余物。例如，利用各种碎土器、切割盘和其它机具的初耕操作可以沿着田地不同程度地切割和埋藏植株材料。通常地，在该操作(和其它操作)之后，一定量的残余物(即，切割和未切割的植株材料)可能被留在田地表面上。该残余物常至少可以由覆盖度百分比(即，地面的由残余物覆盖的给定区域的百分比)和残余物特征尺寸(即，具体残余物的长度、宽度或面积的平均值、额定值或其它测量值)表征。

在某些应用中，有用的是用相对精确度理解残余物覆盖度的特性。例如，解决侵蚀和其它问题的某些监管标准针对诸如初耕操作或复耕操作、种植操作、喷洒操作等具体操作之后的残余物，来规定目标覆盖度百分比。监管标准包括修正通用土壤流失方程版本2(rusel2)。在多个示例中，还有用的是在田地的给定区域内理解残余物的特征(例如，平均)尺寸。在某些操作中，有用的是理解覆盖度百分比和残余物尺寸二者。例如，为执行有效的初耕操作，操作员可以努力留下至少30％的残余物覆盖度，而大于4英寸长的残余物材料不超过10％。

在某些实施例中，图像传感器(例如照相机等)安装在拖拉机或其他农业车辆、机具或其他非附接运载工具(例如卫星等)，以用于确定在农事操作之前、之后或其过程中表面残余物的量。该信息之后可被用于多种操作，包括田地资料、对整个机具或部分机具的开环或闭环操作控制，或对未来操作的控制(机具或其部分)。也就是说，田地操作包括对于机具的一部分的或整个机械的单个土地工作操作。在一个示例性的闭环情形中，在操作之前和之后测量残余物，并且机械被根据许多标准操作，所述许多标准包括美国农业部规定(usdacompliance)、侵蚀限制、预植入(prepopulated)的残余物数值，或田地残余物均匀的目标。

示例性的操作包括1)传感器测量在具体的操作之后的残余物水平并且对于具体的地理空间位置不停的(on-the-go)记录(例如，在具有图像传感器的农业机具的操作中自动地进行)该残余物水平；2)传感器测量在具体的操作之后的残余物水平并且对于具体的地理空间位置不停的记录并用于在后续的田地操作中控制操作；3)传感器测量在具体的操作之后残余物的水平并且所述机械不停地向由算法限定的数值、预植入(pre-populated)的残余物水平(农场和特定的田地场所)、或操作者输入的数值调整，以保持目标数值(例如，特定的表面残余物数值、最小的残余物数值或最大的残余物数值)；4)传感器检测具体操作之前和之后的残余物水平并且不停的确定残余物的变化量；5)传感器测量操作之前和之后的残余物水平，并且不停的或是在后续的田地操作中控制操作。

就此而论，有用的是提供用于在具体操作过程中主动地评估残余物覆盖度的各个方面并且利用该评估来引导具体操作的或不同的未来操作的正在进行的方面的系统和方法。例如，对于初耕(或其它的)操作，有用的是提供一种控制系统，该控制系统确定在已经被耕作(或以其它方式被处理)的田地的一部分上的残余物的覆盖度百分比和特征尺寸；然后利用所确定的覆盖度百分比和特征尺寸来引导相同田地上的继续的耕作(或其它的)操作或未来的操作(例如，复耕操作或种植操作)。本文中的多个讨论可以使用耕作机具来具体地处理耕作操作。然而，将理解本文中公开的系统和方法被用于各种其它的操作和各种其它的机具。

在某些实施例中，为耕作(或其它的)机具提供一个或多个照相机组件，该照相机组件能够捕获或拍摄机具正在其上操作的田地的可见图像、红外图像或其它图像。在某些实施例中，至少一个照相机被安装到耕作机具，以捕获或拍摄地面的直接在耕作机具后方的区域的图像。在某些实施例中，至少一个其它的照相机可以被安装到机具，以捕获或拍摄地面的直接在耕作机具前方的区域的图像。(在本文中，将理解，“在前方”、“在后方”和类似的位置指代可能不一定指示相关机具的每个部件的完全地前方的或后方的位置。而是，这些指代可以指示可以影响田地上残余物覆盖度的机具的各种工具或其它部件的前方和后方的位置。例如，对于具有两个前圆盘耙组、中央碎土器组件和后闭合圆盘耙(closingdisk)组件的耕作机具，捕获或拍摄机具的“前方”区域的图像的照相机被视为捕获或拍摄最前方圆盘耙组的前方的区域上的图像。类似地，捕获或拍摄机具“后方”区域的图像的照相机被视为捕获在闭合圆盘耙组件的后方的区域的图像。)

在某些实施例中，多个照相机组件可以基于反射比或荧光或其它方式，来捕获或拍摄可见光谱的、彩色的或灰度的、红外的图像。在某些实施例中，一个或多个照相机组件可以包括能够捕获或拍摄田地的立体图像的立体图像照相机组件。例如，一个或多个照相机组件可以包括具有两个或更多镜头和图像传感器的立体照相机，或一个或多个照相机组件可以包括被布置成用于捕获或拍摄田地的立体图像的多个照相机。

与相关机具相关联的计算机系统或装置可以分析由一个或多个照相机组件捕获或拍摄的田地的图像，以确定田地上的残余物覆盖度的指标。在某些实施例中，例如，计算机系统或装置可以分析图像以确定残余物覆盖度的指标，如田地的被成像区域中的残留物的覆盖度百分比或田地的被成像区域中的残留物的特征尺寸(或尺寸分布)。以包括通过边缘发现算法、颜色或灰度梯度分析或其它技术的各种方式来分析图像。

在某些实施例中，分析来自机具后方的图像(即，“后方”图像)，以确定针对田地的已经被耕作(或以其它方式被相关操作处理的)的区域的残余物覆盖度的指标。在某些实施例中，还可以分析来自机具前方的图像(即，“前方”图像)，以确定针对田地的在机具的当前经过(currentpass)中还未被耕作的(或未以其它方式被处理的)区域的残余物覆盖度的指标。然后，前方图像(或从该前方图像得到的残余物覆盖度信息)可以与田地的相同(或类似)区域的后方图像进行比较，以评估由于即时操作导致的残余物覆盖度的改变。

一旦残余物覆盖度指标已经被确定，则该指标例如被利用以控制在田地上的未来操作的各个方面。例如，在正在进行的耕作操作中，如果来自后方图像的残余物指标指示不足的残余物覆盖度或尺寸，则相关的耕作机具的多个方面(例如，盘或碎土器深度)被自动地调节以提供较大的残余物覆盖度或尺寸。类似地，如果来自前方和后方图像的残余物指标的比较指示正在进行的耕作操作正在太剧烈地减小残余物覆盖度或尺寸，则相关的机具的多个方面被相应地自动调节。

在某些实施例中，残余物覆盖度指标被利用以控制未来操作的多个方面，未来操作不同于确定该指标时的操作。例如，来自初耕操作的残余物覆盖度指标与来自全球定位系统(“gps”)装置的位置读数相关联，以构建在田地的多个区域上的残余物覆盖度的地图。在之后的复耕操作过程中，这些特定位置的残余物覆盖度指标然后可以被利用以适当地控制复耕机具。例如，如果来自初耕操作的残余物覆盖度指标指示在一部分田地上的过大的残余物覆盖度，则在复耕操作过程中，在复耕机具上的各种机具被自动控制，以更强力地耕作该部分田地。类似地，来自第一遍初耕(或其它)操作的特定位置残余物覆盖度指标被用于自动地控制操作耕作(或其它)机具在第二遍操作时的多个方面。

在某些实施例中，计算机系统或装置被包括在相关的机具上(例如，作为嵌入控制系统的一部分)。在某些实施例中，计算机系统或装置被包括在另一平台(例如，拖拉机牵引机具或远程地面站)上并且可以通过各种已知的方法与机具上的各种装置(例如，各种控制装置)通信。在某些实施例中，计算机系统或装置和与机具或相关联的车辆相关的can总线通信，以发送和接收相关的控制和数据信号。

如上所述，通过包括各种农业机具或其它作业机具的各种机具来执行本文中描述的系统和方法。在某些实施例中，通过初耕机具来执行描述的系统和方法。例如，参照图1-4，示例性初耕机具被图示为表土疏松机-碎土器机具10。

如图所示，机具10包括用于将机具10联接到车辆(未示出)的联接机构12。这可以允许机具10在向前方向14上被牵引穿过田地16以执行耕作操作。将理解，其它的实施例可以包括可以在未被分离的车辆牵引的情况下执行各种操作的自驱动机具。

示例性的机具10进一步包括第一机架部20，第一机架部20连接到联接机构12并且大致在远离联接机构12的向后方向上延伸。第一组地面接合工具联接到第一机架部20。例如，如图1-3所示，一组开沟器22联接到第一机架部20。然而，将理解，可以另外地(或可选地)利用其它机具。在某些实施例中，多个车轮组件24也可以联接到第一机架部20，以将第一机架部20支撑在田地16上方。

机具10可以包括(或与其通信)一个或多个控制器，该控制器可以包括各种电的、计算机化的、电动液压的或其它的控制器。例如，在某些实施例中，电动液压控制器30安装到联接机构12。控制器30可以包括与各种存储器架构(未示出)以及一个或多个电动液压阀(未示出)连接的各种处理器(未示出)，以控制到包括在机具10上的各种装置的液压控制信号的流动。在某些实施例中，控制器30可以与机具10(或牵引的车辆(未示出))相关联的can总线通信。

在某些实施例中，一个或多个液压缸32(或其它的提升装置)联接到第一机架部20和车轮组件24。液压缸32与控制器30液压(或以其它方式)通信，使得控制器30可以发信号给液压缸32以相对于田地16抬升或降低第一机架部20，以将多个开沟器22移动到初步位置(例如，图1)和具体的操作深度(图2)之间的各个方位。在某些实施例中，由控制器30对液压缸32的触发可以导致开沟器22在16英寸或更大的范围内移动(例如，在图1和图2图示的方位之间)。开沟器22相对于田地16的该运动对于残余物管理是有用的。例如，开沟器22更深地穿透进入田地16中可以倾向于埋藏更多植株物质并且因此导致更小的残余物覆盖度百分比。

将理解，其它的构造也可以是可能的。例如，在某些实施例中，液压缸32(或另一提升装置)直接地联接到开沟器22(或相关联的支撑部件)而非车轮组件24，以相对于田地16直接地移动开沟器22。

机具10还可以包括第二机架部40，第二机架部40(例如，在开沟器22前方的一个或多个枢转点处)可枢转地联接到第一机架部20。在某些实施例中，第二组地面接合工具联接到第二机架部40。例如，如图1-3和4b所示，一组圆盘耙组件42联接到第二机架部40。然而，将理解，可以另外地(或可选地)利用其它机具。

在某些实施例中，前方的圆盘耙组件42的圆盘耙46大致向外成角度或倾斜，并且后方的圆盘耙组件42的圆盘耙48大致向内成角度或倾斜。这样，圆盘耙46可以大致将土壤和植株物质(包括残余物)向外推送远离机具10的中线，并且圆盘耙48可以大致将土壤和植株物质(包括残余物)朝机具10的中线向内推送。然而，将理解，其它的构造是可能的，包括具有成不同角度的圆盘耙46或48的构造、具有不同数量或布置的圆盘耙组件42的构造等。

在某些实施例中，一个或多个液压缸44(或其它的提升装置)联接到第一机架部20和第二机架部40。液压缸44与控制器30液压(或其它地)通信，使得控制器30可以发信号给液压缸44以相对于第一机架部20枢转第二机架部40，从而相对于第一机架部20移动圆盘耙组件42。这样，控制器30可以调节圆盘耙组件42在田地16上的下压力以及组件42的圆盘耙刺入田地16中的深度。在某些实施例中，由控制器30对液压缸44的触发可以导致圆盘耙组件42在8英寸或更大的范围内移动。圆盘耙组件42相对于田地16的该运动对于残余物管理是有用的。例如，圆盘耙46和48进入田地16中的更深的穿透可以倾向于埋藏更多植株物质并且因此导致更小的残余物覆盖度百分比。类似地，在田地16上的圆盘耙46和48的更大的下压力可以导致更大量的植株材料被圆盘耙46和48切割，并且因此产生基本上更小的残余物特征尺寸。

将理解，其它的构造也可以是可能的。例如，在某些实施例中，液压缸44(或另一提升装置)直接地联接到圆盘耙组件42(或相关联的支撑部件)而非第二机架部40，以相对于田地16直接地移动圆盘耙组件42。

机具10还可以包括第三机架部56，第三机架部56(例如，在开沟器22的后方的一个或多个枢转点处)可枢转地联接到第一机架部20。在某些实施例中，第三组地面接合工具联接到第三机架部56。例如，如图1-3和4a所示，闭合圆盘耙组件58联接到第三机架部56。然而，将理解，可以另外地(或可选地)利用其它工具。

在某些实施例中，一个或多个液压缸60(或其它的提升装置)联接到第一机架部20和第三机架部56。液压缸60与控制器30液压(或以其它方式)通信，使得控制器30可以发信号给液压缸60以相对于第一机架部20枢转第三机架部56，从而相对于第一机架部20移动闭合圆盘耙组件58。这样，控制器30可以调节组件58的圆盘耙62相对于田地16的深度。在某些实施例中，由控制器30对液压缸60的触发可以导致圆盘耙62在8英寸或更大的范围内移动。圆盘耙62的该运动对于残余物管理也可以是有用的。

将理解，其它的构造也可以是可能的。例如，在某些实施例中，液压缸60(或另一提升装置)直接地联接到闭合圆盘耙组件58(或相关联的支撑部件)而非第三机架部56，以相对于田地16直接地移动闭合圆盘耙组件58。

各种其它的控制装置和系统被包括在机具10上(或以其它方式与机具10相关)。例如，深度控制装置70安装到第一机架部20并且液压地、电子地或其它方式地与控制器30和液压缸32、44和60通信。深度控制装置70可以包括被构造成用于感测开沟器22、圆盘耙46和48、圆盘耙62或各种其它工具(未示出)的相对位置(例如，相对于田地16的相对深度)的指示(例如压力、相对位置、或压力和相对位置的结合)的各种传感器(例如，旋转传感器、电位计、压力变送器、霍尔效应旋转传感器等)。控制单元(例如，包括在控制器30中的控制单元)可以接收来自与可以指示开沟器22、圆盘耙46和48或圆盘耙62的具体方位(例如，深度)的控制装置70相关的各种传感器的信号。然后控制单元可以使用开环、闭环、比例-积分-微分“pid”或其它的控制方法来确定适当的控制信号，以分别地促使液压缸32、44和60来适当地调节开沟器22、圆盘耙46和48以及圆盘耙62的方位。例如，这样，控制器30、控制装置70和液压缸32、44和60的传感器的组合系统可以将开沟器22、圆盘耙46和48以及圆盘耙62移动到任何需要的方位并且将这些装置保持在任何需要的方位。

在某些实施例中，一个或多个位置感测装置也可以被包括在机具10中(或以其它方式与机具10相关)。例如，gps装置72可以使用gps技术以规则间隔来检测机具10的沿着田地16的位置(例如，在耕作操作过程中)。检测到的位置然后可以通过各种已知的装置被传送到控制器30(或另一计算装置)，以通知各种控制策略。在某些实施例中，检测到的位置可以另外地(或可选地)被传送到一个或多个远程系统。例如，gps装置72可以将用于机具10的位置信息无线地发送到远程监测系统，用于跟踪机具10的操作的多个方面。在某些实施例中，如图1-4所示，gps装置72安装到机具10。在某些实施例中，gps装置72以其它方式安装到包括沿着田地16牵引机具10的车辆(未示出)。

在某些实施例中，一个或多个照相机组件也可以被包括在机具10中(或以其它方式与机具10相关)。在某些实施例中，特别参照图4a和4b，后方照相机组件74安装到(或以其它方式定位到)机具10，以捕获或拍摄至少在机具10后方的区域76的图像(即，“后方图像”)。在某些实施例中，前方照相机组件78可以另外地(或可选地)安装到(或以其它方式定位到)机具10，以捕获或拍摄至少在机具10前方的区域80的图像(即，“前方”图像)。照相机组件74和78与控制器30(或其它的装置)电子地(或其它方式地)通信，并且可以包括多个各种类型的照相机。在某些实施例中，组件74和78中的一个或两个可以包括用于捕获或拍摄红外图像的红外照相机。在某些实施例中，组件74和78中的一个或两个可以包括用于捕获或拍摄灰度图像的灰度照相机。在某些实施例中，组件74和78中的一个或两个可以包括能够捕获或拍摄立体图像的立体照相机组件。例如，组件74和78中的一个或两个可以包括具有两个或更多镜头和图像传感器的立体照相机，或被布置成用于捕获或拍摄区域76和80的立体图像的多个照相机。

图像由照相机组件74和78根据各种计时或其它的考虑因素来捕获或拍摄。例如，在某些实施例中，随着机具10在田地16上执行耕作(或其它)操作，各个组件74和78可以连续捕获或拍摄图像。在某些实施例中，随着机具10在田地16上执行耕作(或其它)操作，用于每个组件74和78的嵌入式控制系统(未示出)可以分别地促使相应的组件74和78以适当的时间间隔来捕获或拍摄区域76和80的图像。

在某些实施例中，由后方照相机组件74进行图像捕获或拍摄的定时偏离由前方照相机组件78进行的图像捕获或拍摄的定时，使得当后方照相机组件74捕获图像时田地16的在图像区域76中的部分与当前方照相机组件78捕获先前的图像时田地16的在图像区域80中的部分大致重叠。例如，因此，控制系统(例如，控制器30)基于机具10的车轮速度来改变用于两个组件74和78的图像捕获或拍摄的相对的定时。

将理解，图4a和4b的图像捕获或拍摄区域76和80仅被呈现为示例性图像捕获或拍摄区域，并且田地16的不同区域的图像可以被另外地(或可替代地)捕获或拍摄。类似地，前方和后方照相机组件78和74的安装位置仅被呈现为示例，并且照相机组件78和74(或各种其它照相机组件)安装在其它各种位置处。在某些实施例中，一个或多个照相机组件被安装到牵引机具10的车辆(未示出)，或在其它各种位置处。

还参照图5，关于表土疏松机-碎土器机具10或其它各种机具(未示出)来执行残余物监测和基于残余物的控制(“rmrc”)方法200。在某些实施例中，用于rmrc过程(例如，rmrc过程200)的指令组和子程序被存储在被包括在控制器30(或另一装置)中的存储装置上，并且被包括在控制器30(或另一计算装置)中的一个或多个处理器和一个或多个存储器架构执行。对于以下讨论，将出于说明性目的描述rmrc过程200，虽然将理解其它的构造是可能的。

在某些实现方式中，rmrc过程(例如，rmrc过程200)是独立的过程。在某些实现方式中，rmrc过程可以作为一个或多个其它过程的一部分或与一个或多个其它过程结合而操作，和/或可以包括一个或多个其它过程。类似地，在某些实现方式中，除了或替换具有作为被存储在特定的存储器架构中(例如，在控制器3()中)的一组指令的rmrc过程200的构造，rmrc过程被完全基于硬件的构造表示和执行。

在某些实施例中，rmrc过程200可以包括在田地中执行202第一操作，其中该操作涉及残余物。在某些实现方式中，该操作是耕作操作(例如，初耕或复耕操作)，该耕作操作可以利用表土疏松机-碎土器机具10。在某些实现方式中，过程200可以包括执行202不同的操作，如喷洒操作、种植操作、打包操作等。因此，利用除了机具10之外的各种机具。

在某些实现方式中，自动地执行202相关操作。例如，控制器30可以引导机具10进行耕作操作。在某些实现方式中，响应于操作员(或其它的)输入来执行202相关操作。例如，操作员可以在耕作操作中触发牵引车辆(未示出)以牵引机具10穿过田地16。

在某些实现方式中，只要相关的机具(例如，机具10)正执行202相关的操作(例如，耕作操作)，则被包括在方法200中的各种功能可以继续自动地进行。例如，在某些实现方式中，控制器30(或另一控制器)可以检测相关操作的执行202，这可以触发(例如，如由控制器30执行的)rmrc过程200的随后的功能。例如，控制器30可以基于车轮速度传感器(未示出)、来自gps装置72的位置信息和通过can总线与牵引车辆(未示出)的通信或以其它方式，来确定机具10正在移动穿过田地以执行202耕作操作。

随着相关的操作(例如，耕作操作)被执行202，一个或多个照相机组件可以捕获或拍摄204田地的一区域的一个或多个图像。被捕获或拍摄204的图像可以包括现在在相关机具前方的区域的图像(即，前方图像208)，并且可以包括现在在相关机具后方的区域的图像(即，后方图像206)。在某些实施例中，仅前方图像208被捕获或拍摄204，仅后方图像206被捕获或拍摄，或前方和后方图像208和206二者被捕获或拍摄204。响应于特定事件(例如，机具通过田地上的标记，进入特定的田地区域中或经历任何种类的暂现事件)以预确定的时间，或以预确定的时间间隔(例如，每3秒)来连续捕获或拍摄多个图像206和208。

例如，关于机具10，后方照相机组件74可以捕获或拍摄204后方图像区域76的一个或多个后方图像206，并且前方照相机组件78可以捕获或拍摄204前方图像区域80的一个或多个前方图像208。以预定的时间间隔或基于其它标准来连续地(例如，作为视频流)捕获或拍摄多个前方图像208和后方图像206。

在某些实现方式中，对前方图像208和后方图像206的捕获或拍摄204的定时(timing)被布置成从而至少一个被捕获或拍摄204的前方图像208和至少一个被捕获或拍摄204的后方图像206包括田地16的大致类似(例如，大致重叠)的视图。例如，在机具10在执行202耕作操作的同时以已知的速度和方向移动的情况下，田地16的在特定的时刻落入前方图像区域80中的区域可以在已知的时间量之后落入后方图像区域76中。因此，在前方和后方图像208和206被非连续地获得204的情况下，对于rmrc过程200来说可行的是，通过照相机组件78和74分别地控制对图像的捕获或拍摄204的定时，使得两个组件78和74每个都捕获或拍摄204田地的大致相同部分的图像。例如，如果以4m/s的速度牵引机具10并且两个图像区域76和80存在2米间隔，则rmrc过程20可以引导后方照相机组件74，以与由前方照相机78对对应图像的捕获或拍摄2040.5秒的偏离来捕获或拍摄204图像。

类似地，如果图像由两个照相机组件74和78连续地捕获或拍摄204，则基于机具10行进穿过前方和后方图像区域80和76之间的距离所需要的时间量，来确定来自两个组件74和78的对应的画面(即，表示田地16的相同部分的图像208和206的画面)。例如，如果以4m/s的速度牵引机具10并且两个图像区域76和80存在2米间隔，则rmrc过程20可以确定由后方照相机组件74捕获或拍摄204的图像画面可以包括田地16的与由前方照相机组件在时间上早0.5秒所捕获或拍摄206的图像画面类似的区域的视图。

因为所捕获或拍摄204的图像被至少部分地用来评估残余物覆盖度和潜在地用于各种操作的对应的控制(如下更详细地所述)，因而对于所述图像有用的是包括田地16的相对靠近相关机具的区域的视图。因此，如上所述，后方照相机组件的视野大致被引导向相对接近相关机具的最后方的有效部分的后方图像区域(例如，紧邻地靠近可能影响残余物覆盖度的最后方工具或部件的后方的区域)。类似地，前方照相机组件的视野大致被引导向相对接近相关机具的最前方的有效部分的前方图像区域(例如，紧邻地靠近可能影响残余物覆盖度的最前方工具或部件的前方的区域)。

然而，即使如上所述地对准多个照相机组件，田地的地形变化(或其它因素)有时可能导致所捕获或拍摄204的图像包括离相关机具相对较远的地形(或其它事物)的视图。例如，随着机具在起伏的地形中上升，前方和后方照相机组件的视图继而临时地被引导上升，使得被捕获或拍摄204的图像包括远距离的特征，而不是田地的邻近该机具的区域。在该示例和类似的示例中，可以有用的是在残余物覆盖度分析方面丢弃这种图像。

在某些实施例中，由于可与立体图像分辨开的透视信息，有用的是出于该目的而使用立体图像捕获或拍摄204。例如，当立体图像被捕获或拍摄204时，rmrc过程200可以利用该图像中的透视信息来分析该图像中的特征是否适当地接近相关机具，或那些特征(例如，由于在地形的上升中临时地延伸的相关照相机组件视图)是否不适当地远离机具。如果该特征不适当地遥远，则rmrc过程200可以选择新图像(或一组图像)用于随后的分析。例如，rmrc过程200可以等待预定量的时间，然后引导照相机组件来捕获或拍摄204新图像，或可以等待预定量的时间，然后选择被自动捕获或拍摄204(例如，由于连续的或设定时间间隔的图像捕获或拍摄204配置)的新图像。

一旦适当的图像或一组图像已经被捕获或拍摄204，则rmrc过程200可以分析210被捕获或拍摄204的图像(多个图像)以确定残余物覆盖度的指标。如上所述，残余物包括可能被切割或未切割的并且不同程度地松散或连接到地面的秸秆、玉米秆或各种其它类型的植株材料。残余物覆盖度可以包括残余物覆盖田地的一部分的程度的各种测量值，包括残余物覆盖度百分比212、残余物尺寸214、由残余物覆盖的绝对区域、和其它各种测量值。

残余物覆盖度百分比212通常可以指田地的由残余物覆盖的特定区域的百分比。在某些实现方式中，对于rmrc过程200来说有用的是，确定用于田地的特定部分的残余物覆盖度百分比212。例如，如果操作员试图在田地的所有区域中提供特定的残余物覆盖度百分比212(或残余物覆盖度百分比212的范围)，则有用的是确定田地附近的各种位置处的局部的残余物覆盖度百分比212。在某些实现方式中，对于rmrc过程200来说可以有用的是确定用于整块田地的残余物覆盖度百分比212。例如，如果操作员期望田地具有平均的全田地残余物覆盖度百分比212，有用的是确定用于整块田地的残余物覆盖度百分比212的滑动平均值(runningaverage)。

残余物尺寸214通常可以指残余物的特征尺寸或平均尺寸。在某些实现方式中，残余物尺寸214可以称为残余物的长度或宽度。例如，rmrc过程200可以确定在关于特定方向(例如，相关机具的行进路径)的或来自(例如，不考虑相关机具的行进路径的)绝对透视图的捕获或拍摄204图像中的残余物的特征长度或宽度。在某些实现方式中，残余物尺寸214可以称为残余物的投影(或绝对)表面积。例如，rmrc过程200可以确定捕获或拍摄204图像中的残余物被投影于田地的被包括在该图像中的区域上的平均表面积。

rmrc过程200可以以多种方式，包括使用边缘发现算法、颜色或灰度梯度210分析、或基于反射比或荧光的分析或采用其它各种技术，来分析210图像以确定残余物覆盖度的指标。在某些实施例中，rmrc过程200可以(例如，在机具10的控制器30中)本地分析210图像。在某些实施例中，rmrc过程200可以与各种远程系统通信以分析210各种图像。例如，rmrc过程200可以无线地发送图像数据，用于由远程计算系统进行分析。在某些实施例中，rmrc过程200可以存储各种本地或远程地捕获或拍摄204的图像，用于之后的获取或分析210。

在某些实施例中，rmrc过程200可以分析210图像，以至少部分地通过比较来自一个或多个前方图像208的信息与来自一个或多个后方图像206的信息，来确定残余物覆盖度的指标。例如，rmrc过程200可以识别包括田地的相同部分的视图的前方图像208和后方图像206，并且可以比较所述图像以确定相关机具的通过对在田地的该部分上的残余物覆盖度的影响。例如，在某些实现方式中，rmrc过程200可以分别地分析210图像206和208中的每个图像，以确定单独的残余物覆盖度指标(例如，对于每个图像的残余物覆盖度百分比或残余物特征尺寸的指标)，然后可以比较216该单独的指标以确定由相关机具的通过导致的残余物覆盖度的改变。例如，如果rmrc过程200确定用于前方图像208的25％的残余物覆盖度百分比和用于后方图像206的15％的残余物覆盖度百分比，则这可以指示机具的通过已经导致对于被分析210的田地区域的残余物覆盖度百分比212绝对地减少10％。

类似地，在某些实现方式中，在确定残余物覆盖度的指标(多个指标)之前，rmrc过程200可以比较216被捕获或拍摄204的图像206和208自身，或可以比较216被包括在图像206和208中的信息的一部分。例如，rmrc过程200可以在图像206和208上执行逐个像素比较的操作(例如，亮度值的逐个像素减法)，然后可以分析210所产生的信息以确定残余物覆盖度信息。

在某些实现方式中，rmrc过程200可以将特定的捕获或拍摄204的图像或由特定的捕获或拍摄204的图像的分析216确定的残余物覆盖度的指标与田地上的特定位置相关联218。该关联218(和相关联的图像)然后可以被本地或远程地存储，用于之后的使用。例如，由机具10的前方照相机组件78捕获或拍摄的图像与来自gps装置72的gps读数相关联218，以将该图像关联到田地16上的特定位置。在某些实现方式中，位置信息和图像(或根据从对图像的分析210确定的残余物覆盖度指标)然后可以被存储，从而在田地16的该位置上的之后操作可以获取该图像(或残余物覆盖度指标)作为有用的参考。进一步，在某些实现方式中，位置信息和图像(或相关联的残余物覆盖度指标)与其它的位置关联信息结合使用。例如，rmrc过程200可以将对于田地中特定位置(例如，通过gps装置72确定的位置)的被确定的残余物覆盖度指标和之前与特定位置相关的目标残余物覆盖度指标相比较。

如上详细所述，甚至在正运行操作(例如，通过机具10进行的初耕操作)期间，rmrc过程200对于评估田地(或其部分)的残余物覆盖度通常是有用的。进一步，在某些实现方式中，rmrc过程200可以有利地利用确定的残余物覆盖度信息来控制222后续操作的执行220的多个方面。

在某些实现方式中，后续操作是第一操作的延续(例如，可以是包括第一操作的一系列连续操作的一部分)。例如，在利用机具10的初耕操作中，第一操作是田地16的第一部分的耕作，并且后续操作是田地16的第二(例如，邻近的)部分的耕作。因此，如下文更详细地所述，利用对在田地16上的连续的和正在进行的耕作(或其它的)操作期间被捕获或拍摄204的图像的分析210，来控制222连续的和正在进行的耕作(或其它的)操作。

在某些实现方式中，后续操作是不同的操作(例如，可以不形成包括第一操作的一系列连续操作的一部分)。例如，第一操作是利用机具10的初耕操作，并且后续操作是利用不同机具(未示出)的复耕操作、打包操作、播种操作等。因此，如下文更详细地所述，利用对在田地上的第一耕作(或其它的)操作期间被捕获或拍摄204的图像的分析210，来控制222在之后的时间点处在田地上出现的分开的、不同的操作。

对由rmrc过程200进行的后续操作的控制222基于残余物覆盖度的多个方面，如通过相关田地的多个图像的分析210所确定的那样。例如，在某些实现方式中，rmrc过程200可以基于局部的目标残余物覆盖度百分比212、整体(即，全田地的)目标残余物覆盖度百分比212、局部的目标残余物尺寸214、整体的目标平均残余物尺寸214等，来控制222后续操作的多个方面。上述的目标是用户确定的或是由rmrc过程200(例如，基于对历史残余物和其它信息的分析)自动确定的。在某些实现方式中，所述目标是特定的目标(例如，10％的局部残余物覆盖度百分比或3英寸的残余物特征长度)。在某些实现方式中，所述目标可以包括范围(例如，在10％和30％的局部残余物覆盖度百分比之间或在3英寸和6英寸的残余物特征长度之间)。在某些实施例中，所述目标在特定田地范围内可以改变(例如，沿着田地的平坦部分的10％的局部残余物覆盖度百分比和沿着田地的倾斜部分的30％的局部残余物覆盖度百分比)。

对由rmrc过程200进行的后续操作的控制222可以包括控制后续操作的多个方面，包括车辆速度、多个工具的方位和操作、(例如，在喷洒操作中)多种物质的施加速度等。在某些实现方式中，对操作的控制222可以包括通过调节工具角度和延伸、工具旋转速度或铰接速度或各种其它的因素来控制多个工具。在后续操作是耕作操作的情况下，对操作的控制222可以包括通过自动触发多个致动器来调节224一个或多个耕作工具的深度或下压力。例如，参照机具10，对耕作操作的控制222可以包括触发一个或多个液压缸32、44和60，以分别地调节开沟器22、圆盘耙46和48、和圆盘耙62的方向(或下压力)。例如，在通过分析210一个或多个图像确定的残余物覆盖度信息指示需要更小的残余物尺寸214或更小的残余物覆盖度百分比212的情况下，rmrc过程200可以触发多个液压缸32、44或60以增加多个开沟器22、圆盘耙46和48、和圆盘耙62的深度或下压力。

在对后续操作的控制222包括对包括第一操作的正在进行的操作的控制的情况下，使用各种控制策略。如上所述，在某些实现方式中，来自第一操作的多个后方图像206和前方图像208被比较216以实时评估特定操作对田地的局部(或全局)残余物覆盖度的影响。然后可以利用由图像比较216确定的残余物信息来不断地调节和改善多个工具或部件的方位和操作，以获得目标残余物覆盖度。

在某些实现方式中，前方图像208被单独地分析210，以评估在田地的紧邻地位于相关机具的前方的区域(田地的将被机具处理的区域)上的残余物覆盖度的特性。然后可以先发地调节机具的多个方面(例如，多个工具或部件的方位和操作)以致力于处理即将到来的残余物覆盖度。例如，如果对前方图像208的分析210识别到相对于目标残余物覆盖度的特别高的水平的残余物覆盖度，则机具的多个工具(例如，机具10的圆盘耙组件42)被铰接到特定的前进方位。

类似地，在某些实现方式中，后方图像206被单独地分析210，以评估在田地的紧邻地位于相关机具后方的区域(即，田地的刚刚已经被机具处理的区域)上的残余物覆盖度的特性。然后可以调节机具的多个方面(例如，多个工具或部件的方位和操作)，以实现即将接近的区域的残余物覆盖度的改变。例如，如果对后方图像206的分析210识别到相对于目标残余物覆盖度具有特别高的水平的残余物覆盖度，则机具的多个工具(例如，机具10的圆盘耙组件42)被铰接到特定的前进方位(aggressiveorientation)。

在某些实现方式中，以各种结合方式来利用一个或多个上述(或其它的)控制策略。例如，关于机具10，对正在进行的耕作操作的后续部分的控制222可以包括，分析210前方图像208以先发地调节224盘46和48的深度，以及分析210后方图像206以根据圆盘耙46和48对残余物覆盖度的影响来微调对圆盘耙46和48的调节224。

在对后续操作的控制222包括对与第一操作不同(例如，基本被及时移开)的后续操作的控制的情况下，还可以使用各种控制策略。如上所述，在某些实现方式中，来自第一操作的多个后方图像206和前方图像208被比较216以评估特定操作对田地的局部(或整体)残余物覆盖度的影响。然后，该残余物覆盖度信息与田地中特定位置相关联218并且被存储，用于之后的获取。(可选地，图像206和208自身可以与特定田地位置相关联218并且自身被存储，用于之后的比较216或其它分析210)。然后，在后续(例如，大致随后的)操作中可以利用通过图像比较216确定的残余物信息，以调节和改善多个工具或部件的在特定田地位置处的方位和操作，以获得目标残余物覆盖度。

例如，在某些实现方式中，初步操作可以包括由机具10进行的下降的耕作操作。随着机具10移动穿过田地16，照相机组件76和78可以捕获或拍摄204多个图像206和208，所述图像206和208可以被分析210以确定用于田地16上相关联218的位置的残余物覆盖度信息。在使用不同耕作机具的之后的不同的操作(例如，使用田地春耕机的春耕操作)中，该残余物覆盖度信息然后可以被获取到以调节和改善不同耕作机具的多个工具或部件的方位和操作，以获得特定田地位置处的目标残余物覆盖度。

在某些实现方式中，基于后方图像206、前方图像208或二者的单独的分析来类似地控制222后续操作的多个方面。例如，随着机具10移动穿过田地16，后方照相机组件74可以捕获或拍摄204多个后方图像206，所述后方图像206被分析210以确定针对田地16上多个相关联的218位置的、在机具10通过之后的残余物覆盖度百分比212或残余物尺寸214(例如，用于多个田地位置的最终残余物覆盖度百分比212或残余物尺寸214)。然后，在后续操作(例如，之后的复耕操作)期间，rmrc过程200可以利用该残余物覆盖度信息来控制222后续操作的多个方面。

将理解，由本公开内容预期的多个类型的分析210、控制222等可以可选地(或另外地)被施加到非耕作操作。例如，rmrc过程200可以包括在联合操作过程中对图像的捕获或拍摄204和在打包操作过程中对多个工具或部件的控制222，在种植或其它操作过程中对多个工具或部件的控制222等。

可以利用任何适当的计算机可用介质或计算机可读介质。计算机可用介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可用存储介质或计算机可读存储介质(包括与计算装置或客户端电子装置相关的存储装置)可以例如是但是不受限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的或半导体的系统、设备或装置、或前述的任何适当的结合。计算机可读介质的更多特定的示例(非全面性列表)可以包括以下各项：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦掉编程的只读存储器(电可编程只读存储器或闪烁存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光学存贮装置。在本文的上下文中，计算机可用的或计算机可读的存储介质可以是，可以包括或存储由指令执行系统、设备或装置使用或与其连接的程序的任何实体介质。

计算机可读信号介质可以包括具有被包含在其中的计算机可读程序代码的传播数据信号。该传播信号可以采取任何各种形式，该形式包括但是不受限于电磁的、光学的或其任何适当的结合。计算机可读信号介质可以是永久性的，并且可以是非计算机可读存储介质的并且可以传递、传播或运输由指令执行系统、设备或装置使用或与其连接的程序的任何计算机可读介质。

本文参照根据本发明的实施例的方法的流程示意图和/或方框示意图、设备(系统)和计算机程序产品，来描述某些实施例的方面。将理解，任何流程示意图和/或方框示意图中的每个方框，和流程示意图和/或方框示意图中的方框的结合，可以由计算机程序指令执行。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机或其它的可编程数据处理设备的处理器以引导机械，使得通过计算机或其它的可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于执行在流程图和/或方框或多个方框的方框图中规定的功能/作用的装置。

这些计算机程序指令还可以被存储在可以引导计算机或其它的可编程数据处理设备以特定的方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在计算机可读存储器中的指令形成制品，该制品包括执行在流程图和/或方框或多个方框的方框图中规定的功能/作用的指令。

计算机程序指令还可以被加载到计算机或其它的可编程数据处理设备上，以促使一系列操作步骤在计算机或其它的可编程设备上被执行，以形成计算机执行的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于执行流程图和/或方框或多个方框的方框图中规定的功能/作用的步骤。

附图中的流程图和方框示意图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的架构、功能和可能的实现方式的操作。在这点上，流程图或方框示意图中的每个方框可以表示代码的模块、段或部分，所述代码包括一个或多个可执行的指令，用于执行规定的逻辑功能(多个功能)。还应该注意，在一些可替换的实现方式中，方框中标明的功能可以不按照附图中标明的次序发生。例如，连续示出的两个方框实际上可以被大致同时执行，或方框可以有时被相反次序地执行，这依赖取决于涉及的功能。还将理解，方框示意图和/或流程示意图中的每个方框和方框示意图和/或流程示意图中方框的结合可以由执行规定功能或作用的基于硬件的专用系统，或专用硬件和计算机指令的结合执行。

本文中使用的术语仅为了描述特定的实施例并且不旨在限制本发明。如本文所用，单数形式″a″、″an″和″the″还旨在包括复数形式，否则除非上下文清楚地指示。将进一步理解，术语″包括″和/或″包含″当被用于本文时，指定存在规定的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组别。

已经出于图示和描述的目的来呈现本发明的描述，但是该描述不旨在详尽或受限于公开形式的本发明。因此，除了那些被明确描述外的各种实施例和实现方式在以下权利要求的范围内。