穀物生産は中国の農業における重要な産業であり、穀物量の検出は、穀物管理と在庫管理における最も基本的で重要な側面の1つです。従来の穀物量検出は、主に、低精度、低い作業効率、過度の手動介入などの欠点がある計量方法に依存しています。テクノロジーの継続的な開発により、新しい穀物量検出方法が登場し、穀物検出の精度と効率を改善する可能性を提供します。このホワイトペーパーでは、レーザー範囲のセンサーに基づいた穀物量検出スキームを提案し、粒積の体積と量の計算の迅速で正確で自動化された測定を実現します。
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1。レーザー範囲のテクノロジーに基づく穀物量検出スキーム
①工学の原則
レーザー距離センサーは、光放射と物質の相互作用に基づく測定方法です。レーザー波長の特異性とレーザービームの線形伝播特性に依存すると、ターゲットオブジェクトの距離情報を正確に反映できます。したがって、穀物杭の体積測定のためのレーザー範囲のテクノロジーを選択しました。
seaseeasurement機器
穀物量検出用のコア機器は、レーザーレンジファインダーとカメラです。レーザーレンジファインダーは、粒パイルの高さと長さの測定を担当しますが、カメラはその後のアルゴリズム処理のために粒パイルの3次元形状をキャプチャするために使用されます。
seaseasurementプロセス
測定プロセスには、レーザーレンジファインダーとカメラの自動アライメント、レーザースキャン、カメラの写真の3つのステップが含まれます。特定のプロセスは次のとおりです。
（1）レーザーレンジファインダーは、スキャンされた領域からのデータを記録しながらレーザースキャンを実行します。
（2）カメラはスキャンされた領域の画像をキャプチャします。
（3）取得した測定データは、アルゴリズムを介して処理され、粒パイルの体積を決定します。
実際の測定操作では、精度に影響する多くの要因があるため、測定環境を制御して測定エラーを減らす必要があります。主な制御測定には次のものが含まれます。
（1）スキャン中の反射などの干渉を避けるために、清潔で乾燥した測定環境を確保する。
（2）周囲光からの干渉を可能な限り回避する。これは、シェーディングボードなどを使用することで達成できる。
（3）測定精度を向上させるために、高精度レーザー範囲のファインダーとカメラを使用します。
④アルゴリズム処理
レーザースキャンとカメラの写真からデータを取得した後、穀物の杭の体積値を取得するためにアルゴリズム処理を実行する必要があります。実験では、適応性のある中央値フィルタリング方法を使用してノイズを除去し、3次元画像再構成を介して粒積の体積を計算しました。
2。実験結果の分析
レーザーセンサーに基づいた粒子量検出スキームの精度と効率を検証するために、実験を実施しました。測定オブジェクトは、20トンのトウモロコシの山でした。実験結果は、スキームの計算精度、安定性、信頼性が高いことを示し、穀物パイルの体積値を迅速かつ正確に計算できることが示されました。精度エラーは2％未満でした。
3。結論
レーザー距離モジュールに基づく粒子量検出スキームには、さまざまな種類の穀物杭の量検出と穀物在庫管理に適した高精度、高効率、自動化の特性があります。将来の実用的なアプリケーションでは、このスキームをさらに最適化して、さまざまな複雑な環境の下で穀物管理のニーズにより適応します。
