基于图像处理的联合收获机粮箱籽粒含杂率自动监测装置和方法

摘要

本发明提供了一种联合收获机粮箱籽粒含杂率自动监测装置及方法，所述装置包括粮样抽取机构、粮样传送机构、机器视觉部分及处理器，粮样抽取机构把采取的粮样输送到粮样传送机构一侧上方,粮样传送机构控制粮食样本按一定速度单层传入设定好光照条件的机器视觉部分中；粮样途经机器视觉部分的可见光CCD摄像机视区时,可见光CCD摄像机实时获取杂余样本图像、并送入处理器中进行图像处理、分割、计算杂余含量。本发明简单、快速，实现了杂余的在线监测，使驾驶员能及时了解当前粮箱内籽粒含杂情况并调节联合收获机的相关工作参数，使粮箱内的籽粒含杂率保持在合理水平，并可为联合收获机智能控制系统提供信号。

主权项

联合收获机粮箱籽粒含杂率自动监测装置，其特征在于，包括粮样抽取机构、粮样传送机构、机器视觉部分及处理器(17)，所述粮样抽取机构包括导流槽(1)、支架(2)、取样滚筒(3)、料斗(4)、直流步进电动机(18)、联轴器(19)、连接架(20)，所述导流槽(1)连接在联合收获机粮箱出粮口上，所述料斗(4)位于导流槽(1)的下方，所述导流槽(1)的底面上、且位于料斗(4)正上方的位置设有一矩形孔，所述取样滚筒(3)两端由支架(2)支撑、位于料斗(4)内，且所述取样滚筒(3)表面至少有一个凹槽，所述凹槽的开口与矩形孔相同，取样滚筒(3)在转动时与矩形孔相切，所述取样滚筒(3)的一端通过联轴器(19)与直流步进电动机(18)相连；所述粮样传送机构至少包括承载粮样的传送平台、能够使传送平台传送粮样的传动装置；所述机器视觉部分由支撑板(5)、光照箱(13)、光源(14)、可见光CCD摄像机(15)组成；所述支撑板(5)焊接在支架(2)上，所述支撑板(5)具有垂直于传送平台的竖直板，所述竖直板下边缘与传送平台之间的间隙稍大于所述收获机收货粮食籽粒的高度，所述光照箱(13)吊装在支撑板(5)上、且位于所述传送平台上方，光源(14)、可见光CCD摄像机(15)位于光照箱(13)内；所述处理器(17)包括电流控制器、直流步进电动机控制器、图像预处理单元、图像分割单元、杂余计数单元；所述可见光CCD摄像(15)机经数据线与图像预处理单元相连，所述光源(14)与电流控制器相连，所述图像预处理单元用于将可见光CCD摄像机(15)拍摄的待测图像转化转换成二值化图像，所述图像分割单元用于在所述二值化图像中分割杂余特征图像、提取杂余的形态特征及颜色特征并对杂余与籽粒进行分离，所述杂余计数单元用于对图像中的杂余进行计数。