本技术涉及农业领域,并且更为具体地,涉及播种检测装置、播种检测方法及播种机。
背景技术:
1、随着农业的自动化程度原来越高,耕、种、管、收的智能化也是日新月异,“种”作为其中关键的一环,智能化也尤为重要,人工撒种转换到播种机机械播种。在播种机中,播种检测功能是现代农业技术的一个重要组成部分,需要对作业过程中的种子数量进行统计,才能够进一步精确地控制和调整后续播种过程中种子的数量,确保作物种植的均匀性和高效性,达到科学播种的目的。
2、目前常规的播种检测方案中,由于风沙类的干扰物从检测装置下方吹进导种管,致使干扰物的上升和下落过程都被检测并统计,从而使得对种子的检测结果不精准,鉴于此,如何提供一种具有较高准确度的播种检测装置,是一项亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术提供一种播种检测装置、播种检测方法及播种机,具有较高的播种检测准确度。
2、第一方面,提供了一种播种检测装置,应用于播种机中,该播种机包括用于输出种子至土壤的导种管,播种检测装置包括第一检测单元和第二检测单元:第一检测单元和第二检测单元包括:分别设置于导种管径向两端的光发射模块和光接收模块,第一检测单元的光发射模块和第二检测单元的光接收模块设置于导种管沿径向的一端,第一检测单元的光接收模块和第二检测单元的光发射模块设置于导种管沿径向的另一端;第一检测单元和第二检测单元分别具有平行于导种管的横截面的第一检测区域和第二检测区域,第一检测区域和第二检测区域沿导种管的径向以第一距离间隔放置,第一距离根据种子的直径确定,且第一检测区域和第二检测区域沿导种管的轴向以第二距离间隔放置,第二距离根据导种管的长度确定,第一检测单元和第二检测单元中光接收模块的信号波形用于计算经由导种管的种子的数量以进行播种检测。
3、基于上述方案,在播种检测装置中设置两组检测单元,且在导种管沿径向的同一端,两组检测单元的光发射模块和光接收模块可交替设置,从而使得该多组检测单元可较为全面的覆盖导种管的同一横截面,大幅降低乃至全部消除导种管中播种检测的盲区,有效提升播种检测的准确度。另外,在一端,对两组检测单元的错行放置,使得轴向和径向之间都有一定距离,从而通过该设置判断经过两组检测单元的物体为种子还是风沙类的干扰物,进而在计算的过程中去除风沙类的干扰物对检测的影响,更加准确的得到种子数量。
4、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一距离小于种子的直径。
5、基于上述方案,第一距离为第一检测单元和第二检测单元沿径向的空隙,当第一距离小于或等于种子的直径时,可以避免种子在下落的过程中,从第一距离中下落出现漏检的情况。
6、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第二距离等于导种管的长度的1/3。
7、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,播种检测装置还包括:处理单元,连接于第一检测单元和第二检测单元的光接收模块,处理单元用于根据第一检测单元的第一光接收模块和第二检测单元的第二光接收模块的信号波形,确定物体经过第一光接收模块的时间和次数和经过第二光接收模块的时间和次数,以及经过第一检测单元和第二检测单元的时间的先后顺序,判断物体为风沙类的干扰物或者物体为种子;根据物体经过第一检测单元的次数和第二检测单元的次数,计算经由导种管的种子的数量。
8、基于上述方案,根据第一检测单元和第二检测单元的光接收模块的波形,判断物体经过的次数,该次数包括种子下落的次数、风沙类的干扰物上升以及下落的次数,以及根据物体经过检测单元的时间的先后顺序,判断得到物体为种子或者风沙类的干扰物,在计算种子数量的过程中,通过减去风沙类的干扰物的次数,准确的得到种子下落的数量。
9、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在物体经过第一检测单元的时间早于经过第二检测单元的时间的情况下,处理单元用于确定物体为风沙类的干扰物;在物体经过第一检测单元的时间晚于经过第二检测单元的时间的情况下,处理单元用于确定物体为种子。
10、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,处理单元用于根据第一公式、物体经过第一检测单元的次数和经过第二检测单元的次数,计算得到经由导种管的种子的数量,第一公式为:
11、z=m-2×n;
12、其中,m为物体经过第一检测单元和第二检测单元的总次数,n为风沙类的干扰物经过第一检测单元和第二检测单元的总次数。
13、需要说明的是,风沙类的干扰物在逆着种子下落的方向上升后,一定会顺着种子下落的方向再次下落,所以在计算的过程中,物体检测的次数减去两次风沙类的干扰物被检测到的次数,才可以去除风沙类的干扰物对种子数量检测的影响,从而准确的得到种子的数量。
14、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一检测单元和第二检测单元均包括单个光发射模块和多个光接收模块,第一检测单元中的单个光发射模块和多个光接收模块位于导种管的同一横截面,第二检测单元中的单个光发射模块和多个光接收模块位于导种管的同一横截面,且第一检测单元和第二检测单元位于导种管的不同横截面。
15、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,导种管为矩形导种管,第一检测单元和第二检测单元中的两个光发射模块分别设置于矩形导种管的对角的两条棱边上。
16、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,两个光发射模块中每个光发射模块的光发散角为α,α=arctan(w/l),其中,w为矩形导种管的横截面的宽度,l为矩形导种管的横截面的长度。
17、第二方面,提供一种播种检测方法,应用于一种播种检测装置中,该播种检测装置包括第一检测单元、第二检测单元,第一检测单元和第二检测单元包括:分别设置于播种机中的导种管径向两端的光发射模块和光接收模块,第一检测单元的光发射模块和第二检测单元的光接收模块设置于导种管沿径向的一端,第一检测单元的光接收模块和第二检测单元的光发射模块设置于导种管沿径向的另一端;第一检测单元和第二检测单元分别具有平行于导种管的横截面的第一检测区域和第二检测区域,第一检测区域和第二检测区域沿导种管的径向以第一距离间隔放置,第一距离根据种子的直径确定,且第一检测区域和第二检测区域沿导种管的轴向以第二距离间隔放置,第二距离根据导种管的长度确定,该方法包括:获取第一检测单元的光接收模块的信号波形,以及第二检测单元的光接收模块的信号波形;根据第一检测单元的光接收模块的信号波形和第二检测单元的光接收模块的信号波形,判断物体为风沙类的干扰物或者物体为种子;根据第一检测单元的光接收模块的信号波形和第二检测单元的光接收模块的信号波形,确定物体经过第一检测单元的次数和第二检测单元的次数;根据判断结果以及物体经过第一检测单元的次数和第二检测单元的次数,计算经由导种管的种子的数量。
18、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,第一距离小于种子的直径。
19、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,第二距离等于导种管的长度的1/3。
20、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,根据物体经过第一检测单元的时间和经过第二检测单元的时间的先后顺序,判断物体为风沙类的干扰物或者物体为种子,包括:在根据物体经过第一检测单元的时间早于经过第二检测单元的时间的情况下,处理单元用于确定物体为风沙类的干扰物;在根据物体经过第一检测单元的时间晚于经过第二检测单元的时间的情况下,处理单元用于确定物体为种子。
21、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,根据物体经过第一检测单元的次数和第二检测单元的次数,计算经由导种管的种子的数量,包括:根据第一公式、物体经过第一检测单元的次数和经过第二检测单元的次数,计算得到经由导种管的种子的数量,第一公式为:
22、z=m-2×n;
23、其中,m为物体经过第一检测单元和第二检测单元的总次数,n为风沙类的干扰物经过第一检测单元和第二检测单元的总次数。
24、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,导种管为矩形导种管,第一检测单元和第二检测单元中的两个光发射模块分别设置于矩形导种管的对角的两条棱边上。
25、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,两个光发射模块中每个光发射模块的光发散角为α,α=arctan(w/l),其中,w为矩形导种管的横截面的宽度,l为矩形导种管的横截面的长度。
26、第三方面,提供一种播种机,该播种机包括:种箱,用于容纳种子;导种管,连接于种箱的出种口,且导种管的出口朝向地面,导种管用于将种子播种至土壤中;如第一方面中的播种检测装置或如第二方面中的用于执行播种检测方法的播种检测装置,用于检测经由导种管播种的种子的数量。
1.一种播种检测装置,其特征在于,应用于播种机中,所述播种机包括用于输出种子至土壤的导种管,所述播种检测装置包括第一检测单元和第二检测单元:
2.根据权利要求1所述的播种检测装置,其特征在于,所述第一距离小于所述种子的直径。
3.根据权利要求1所述的播种检测装置,其特征在于,所述第二距离等于所述导种管的长度的1/3。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的播种检测装置,其特征在于,所述播种检测装置还包括:处理单元,连接于所述第一检测单元的第一光接收模块和所述第二检测单元的第二光接收模块,
5.根据权利要求4所述的播种检测装置,其特征在于,在所述物体经过所述第一检测单元的时间早于经过所述第二检测单元的时间的情况下,所述处理单元用于确定所述物体为所述风沙类的干扰物;
6.根据权利要求4所述的播种检测装置,其特征在于,所述处理单元用于根据第一公式、所述物体经过所述第一检测单元的次数和经过所述第二检测单元的次数,计算得到经由所述导种管的种子的数量,所述第一公式为:
7.根据权利要求1至3中任一项所述的播种检测装置,其特征在于,所述第一检测单元和所述第二检测单元均包括单个光发射模块和多个光接收模块,所述第一检测单元中的单个光发射模块和多个光接收模块位于所述导种管的同一横截面,所述第二检测单元中的单个光发射模块和多个光接收模块位于所述导种管的同一横截面,且所述第一检测单元和所述第二检测单元位于所述导种管的不同横截面。
8.根据权利要求7所述的播种检测装置,其特征在于,所述导种管为矩形导种管,所述第一检测单元和所述第二检测单元中的两个光发射模块分别设置于所述矩形导种管的对角的两条棱边上。
9.根据权利要求8所述的播种检测装置,其特征在于,所述两个光发射模块中每个光发射模块的光发散角为α,α=arctan(w/l),其中,w为所述矩形导种管的横截面的宽度,l为所述矩形导种管的横截面的长度。
10.一种播种检测方法,其特征在于,应用于一种播种检测装置,所述播种检测装置包括第一检测单元和第二检测单元,所述第一检测单元和所述第二检测单元包括:分别设置于播种机中的导种管径向两端的光发射模块和光接收模块,所述第一检测单元的光发射模块和所述第二检测单元的光接收模块设置于所述导种管沿径向的一端,所述第一检测单元的光接收模块和所述第二检测单元的光发射模块设置于所述导种管沿径向的另一端;所述第一检测单元和所述第二检测单元分别具有平行于所述导种管的横截面的第一检测区域和第二检测区域,所述第一检测区域和所述第二检测区域沿所述导种管的径向以第一距离间隔放置,所述第一距离根据所述种子的直径确定,且所述第一检测区域和所述第二检测区域沿所述导种管的轴向以第二距离间隔放置,所述第二距离根据所述导种管的长度确定;
11.根据权利要求10所述的播种检测方法,其特征在于,所述根据所述第一检测单元的光接收模块的信号波形和所述第二检测单元的光接收模块的信号波形,判断所述物体为风沙类的干扰物或者所述物体为种子,包括:
12.根据权利要求11所述的播种检测方法,其特征在于,所述根据所述物体经过所述第一检测单元和所述第二检测单元的时间的先后顺序,判断所述物体为风沙类的干扰物或者所述物体为种子,包括:
13.根据权利要求10至12中任一项所述的播种检测方法,其特征在于,所述根据判断结果以及所述物体经过所述第一检测单元的次数和所述第二检测单元的次数,计算经由所述导种管的种子的数量,包括:
14.根据权利要求10至12中任一项所述的播种检测方法,其特征在于,所述导种管为矩形导种管,所述第一检测单元和所述第二检测单元中的两个光发射模块分别设置于所述矩形导种管的对角的两条棱边上。
15.根据权利要求10至12中任一项所述的播种检测方法,其特征在于,所述两个光发射模块中每个光发射模块的光发散角为α,α=arctan(w/l),其中,w为所述矩形导种管的横截面的宽度,l为所述矩形导种管的横截面的长度。
16.根据权利要求10至12中任一项所述的播种检测方法,其特征在于,所述第一距离小于所述种子的直径。
17.根据权利要求10至12中任一项所述的播种检测方法,其特征在于,所述第二距离等于所述导种管的长度的1/3。
18.一种播种机,其特征在于,包括:
