Спосіб визначення координат насінин в потоці

Корисна модель відноситься до галузі сільськогосподарського машинобудування, а саме - до пристроїв реєстрації насіння в потоці, що формується різними типами висівних апаратів сівалок. Відомий пристрій реєстрації насіння в потоці [1], який складається з двохкоординатного оптико-електронного блока реєстрації зернин, що пролітають через зону контролю, блоку синхронізації, блока розпізнавання зображень зернин та ЕОМ, яка обробляє сигнали блока розпізнавання зображень насінин. В цьому пристрої двохкоординатний оптико-електронний блок реєстрації пролітаючих насінин виконаний у вигляді прямокутника, сторонами якого являються дві лінійки координат X, Y з дискретно розміщеними світлодіодними випромінювачами m і n та дві лінійки з дискретно розміщеними фотоприймачами m і n, причому лінійка з m фотоприймачами розміщується навпроти лінійки з m світлодіодними випромінювачами, а лінійка з n фотоприймачами розміщується навпроти лінійки з n світлодіодними випромінювачами. Блок синхронізації забезпечує скасування зони контролю, де пролітає насіння в потоці, шляхом почергового включення кожного з випромінювачів та синхронного з ним підключення протилежних фотоприймачів до входів відповідного підсилювача. Дискретні світлові промені формують на лінійках фотоприймачів порядкове зображення проекцій насінин вздовж координат X, Y. Підсилені сигнали фотоприймачів передаються до блока розпізнавання зображень насінин, де визначаються координати Х та Y насінин, що пролітають через зону контролю. Недоліком даного пристрою є значний термін сканування зони контролю через велику кількість випромінювачів та низька якість контролю насіння в потоці, оскільки насінини з розмірами трохи меншими ніж відстань між двома найближчими світловими променями координатної сітки можуть не сприйматися даним пристроєм. Метою даної моделі є скорочення часу сканування контролюємої зони та підвищення якості контролю насіння в потоці. Вказана мета досягається тим, що спосіб визначення координат насінин в потоці пристроєм реєстрації, який складається з оптико-електронного блоку реєстрації зернин, що пролітають через зону контролю, яка виконана у вигляді прямокутника, блока синхронізації, що забезпечує почергове включення кожного з джерел імпульсного світла та синхронне з ним підключення потрібних фотоприймачів, та ЕОМ, яка обробляє сигнали блока реєстрації насінин, відповідно корисній моделі, сторонами прямокутника з координатною сіткою X, Y оптико-електронного блока реєстрації пролітаючих зернин є чотири лінійки з дискретно розміщеними фотоприймачами, при цьому в середині однієї довгої лінійки розташоване перше джерело імпульсного світла, а на другій довгій лінійці розташовані друге і третє джерела імпульсного світла на відстані 0,2...0,4 довжини лінійки від кутів прямокутника, при включенні кожного джерела імпульсного світла визначаються координати початку і кінця зон затемнення від пролітаючих насінин на трьох лінійках прямокутника, виключаючи лінійку з включеним джерелом світла, а координати насінин визначаються як координати точок перерізу, що знаходяться в середині прямокутника, прямих від трьох джерел світла, знайдених за координатами увімкнутого джерела світла та отриманих при цьому середин кожної зони затемнення від пролітаючих насінин. На Фіг.1 представлена схема оптико-електронного блоку реєстрації пролітаючих насінин, який виконаний у вигляді прямокутника з координатною сіткою X, Y, сторонами якого являються лінійки a, b, c, d. На лінійках дискретно розташовані фотоприймачі Ф так, щоб можна було фіксувати зони затемнення від пролітаючого насіння з необхідною точністю, а також три імпульсні джерела світла А і В на лінійці а та Г Г на лінійці c. На Фіг.2 показані зони затемнення і=1, 2,...,6 від пролітаючих насінин j=1, 2,...,7 при ввімкненому джерелі світла 1а, а також прямі, що проходять через центри джерела світла і зон затемнення: показані точки початку і кінця кожної зони затемнення. На Фіг.3 показані в координатних осях X, Y точки перерізу прямих від трьох джерел світла, котрі і являються насінинами зафіксованими оптико-електронним блоком. Визначення координат насінин в потоці при трьох джерелах імпульсного світла проводиться в наступному порядку: При включенні світлового імпульсу від кожного джерела світла фіксуються координати початку і кінця всіх зон затемнення від пролітаючих насінин - Хmні, Ymні, Хmкі, Ymкі, де m - індекс джерела світла, н - індекс координат початку, а к - індекс координат кінця і-ої зони затемнення. Рівняння прямих, що проходять через джерело світла з ( Xm нi + Xm кi ) ( Ym нi + Ym кi ) Xmi = , Ymi = 2 2 координатами Х m, Ym і центр і-го пятна з координатами записуємо у формі Y=Kmi·X+bmi, (1) ( Ymi - Ym ) , K mi = ( X mi - X m ) де: (2) bmi=Ym-Kmi·X, (3) Запишемо рівняння (1) в загальному вигляді A·X+B-Y+C=0, (4) де: А=Кmi; В=-1; С=bmi Знаходимо переріз усіх прямих від двох джерел світла (наприклад від А і Г) за формулами C × A - C2 × A1 B × C - B 2 × C1 , ( 5) Y¢ = 1 2 X ¢j = 1 2 j A 1 × В 2 - А 2 × В1 A1 × В 2 - А 2 × В1 Точки перерізу повинні знаходитись в середині прямокутника, тобто повинні виконуватись умови 0 £ X ¢j £ 1 0 £ Y j¢ £ L, (6) Після перевірки умови (6) залишаємо для подальших розрахунків рівняння перерізаючих прямих від двох джерел світла. Послідовно додаючи до кожної пари перерізаючих прямих пряму від третього джерела світла по формулі (7) A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C 2 £ D , (7) C3 Перевіряємо умову перетину трьох прямих в одній точці. Якщо вони перерізаються, то визначник (7) дорівнює нулю. В результаті розрахунків по даному алгоритму третя пряма в більшості випадків проходить поруч з точкою D визначають дослідним шляхом. перерізу двох прямих і визначник (7) відмінний від нуля. Величину При виконанні умови (7) запам'ятовуємо координати точок перетину прямих від трьох джерел світла, котрі і являються координатами насінин в потоці для даного моменту часу. Джерело інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №1356981, кл. А01С7/00, G01D9/00, 1987. 2. Бронштейн Н.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике М. 1964.