本申請涉及玉米播種監(jiān)測，具體涉及玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、農(nóng)業(yè)是一個國家最為重要的基石之一，在我國的中部地區(qū)農(nóng)作物通常為一年兩季，當(dāng)年的5月中旬到9月為玉米的生長周期，當(dāng)前年的10月到次年的5月初為小麥的生長周期，對于玉米的種植通常是在小麥?zhǔn)崭钔旰筮M(jìn)行留茬播種，實行玉米的免耕種植。但是由于小麥的留茬，導(dǎo)致在進(jìn)行側(cè)位開溝播種時，容易造成播種溝覆土不好，種子的覆土深淺不一，造成玉米種子的出苗率較低的情況，因此，需要對玉米種子的播種進(jìn)行監(jiān)測，以免后期對玉米的補種。

2、對于玉米播種的傳統(tǒng)檢測技術(shù)一般是在玉米種子在播種時，通過玉米種子播種量與播種時間的比值計算玉米種子的漏播率，實現(xiàn)玉米播種時漏播的檢測，但由于在玉米免耕播種機(jī)進(jìn)行播種時，播種不僅可能由于輪槽凹槽卡住導(dǎo)致的漏播，還有可能出現(xiàn)播種器出現(xiàn)破損導(dǎo)致的重復(fù)播種，從而使得傳統(tǒng)技術(shù)在進(jìn)行檢測玉米播種時，無法精準(zhǔn)的檢測到漏播與重復(fù)播種的時間，導(dǎo)致通過傳統(tǒng)技術(shù)檢測時的檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請的目的在于提供玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法及設(shè)備，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請實施例提供了玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，該方法包括以下步驟：

3、通過紅外傳感器采集玉米免耕播種機(jī)中玉米下落時紅外線每次被玉米阻斷的初始時刻和結(jié)束時刻，作為紅外線每次被阻斷的阻斷時間段；

4、獲取紅外線每次被阻斷的紅外阻斷時長，構(gòu)建紅外阻斷時長序列；基于紅外阻斷時長序列中各元素與對應(yīng)鄰域內(nèi)元素的差異構(gòu)建每次的紅外阻斷時長的時間長短差異值；

5、基于各紅外阻斷時長的時間長短差異值獲取紅外阻斷時長中的正常數(shù)據(jù)，基于正常數(shù)據(jù)對應(yīng)的阻斷時間段構(gòu)建玉米播種檢測序列；

6、基于玉米播種檢測序列中元素大小分布情況及播種機(jī)輪槽上凹槽數(shù)量計算輪槽旋轉(zhuǎn)周期；基于輪槽旋轉(zhuǎn)周期對玉米播種檢測序列進(jìn)行分割得到各子序列；

7、基于各子序列中元素變化范圍計算各子序列的播種推薦量；基于所述播種推薦量與各子序列中元素個數(shù)的數(shù)值關(guān)系，結(jié)合輪槽上凹槽數(shù)量，構(gòu)建各子序列的故障播種量；

8、基于各子序列的故障播種量進(jìn)行玉米播種監(jiān)測。

9、在其中一種實施例中，所述每次的紅外阻斷時長的時間長短差異值的表達(dá)式為：

10、，式中，表示第i個紅外阻斷時長的時間長短差異值；表示取中位數(shù)函數(shù)；表示紅外阻斷時長序列；表示第i個紅外阻斷時長；n表示第i個紅外阻斷時長的鄰域中元素的數(shù)量；表示第i個紅外阻斷時長的鄰域中第j個元素。

11、在其中一種實施例中，所述紅外阻斷時長中的正常數(shù)據(jù)的獲取過程為：

12、將所有紅外阻斷時長的時間長短差異值作為閾值分割算法的輸入，輸出為分割閾值；將時間長短差異值小于所述分割閾值的紅外阻斷時長記為正常數(shù)據(jù)。

13、在其中一種實施例中，所述玉米播種檢測序列為：所有正常數(shù)據(jù)對應(yīng)的阻斷時間段的初始時刻組成的序列。

14、在其中一種實施例中，所述輪槽旋轉(zhuǎn)周期的獲取過程為：

15、計算玉米播種檢測序列中相鄰兩個初始時刻之間的差異量；將玉米播種檢測序列中所有所述差異量中的眾數(shù)作為玉米正常播種時的播種時間間隔；將所述播種時間間隔與輪槽上的凹槽數(shù)量的乘積作為輪槽旋轉(zhuǎn)周期。

16、在其中一種實施例中，所述各子序列的獲取過程為：

17、在玉米播種檢測序列中，獲取其中的各分割點，基于各分割點，得到各子序列，其中，分割點的獲取具體為：分割點滿足與起始元素之間的時間差異大于等于輪槽旋轉(zhuǎn)周期，分割點的前一個元素滿足與起始元素之間的時間差異小于輪槽旋轉(zhuǎn)周期，以得到的分割點重復(fù)作為所述起始元素，遍歷位于最新分割點之后的元素，得到剩余各分割點，其中，在獲取第一個分割點時，起始元素為玉米播種檢測序列中的第一個元素。

18、在其中一種實施例中，所述播種推薦量的表達(dá)式為：

19、，式中，表示第k個子序列的播種推薦量；、分別表示第k個子序列中最后一個元素與第一個元素；t為所述播種時間間隔；表示四舍五入取絕對值函數(shù)。

20、在其中一種實施例中，所述故障播種量的表達(dá)式為：

21、，式中，表示第k個子序列的故障播種量；表示第k個子序列的播種推薦量；表示第k個子序列中元素的個數(shù)；b表示輪槽上凹槽的數(shù)量。

22、在其中一種實施例中，所述基于各子序列的故障播種量進(jìn)行玉米播種監(jiān)測的過程為：

23、若各子序列的故障播種量為正，則將各子序列中所有元素對應(yīng)的播種時間段標(biāo)記為漏播；若各子序列的故障播種量為0，則將各子序列中所有元素對應(yīng)的播種時間段標(biāo)記為無異常；若各子序列的故障播種量為負(fù)，則將各子序列中所有元素對應(yīng)的播種時間段標(biāo)記為重復(fù)播種。

24、第二方面，本申請實施例還提供了玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述任意一項所述方法的步驟。

25、本申請實施例至少具有如下有益效果：

26、本申請基于紅外傳感技術(shù)采集玉米免耕播種機(jī)中玉米下落時紅外線每次被玉米阻斷的初始時刻和結(jié)束時刻，用于分析玉米種子播種的動態(tài)特征；基于紅外阻斷時長序列中各元素與對應(yīng)鄰域內(nèi)元素的差異獲取紅外阻斷時長中的正常數(shù)據(jù)，避免了由于振動干擾等產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)的影響，提高了后續(xù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確性；基于正常數(shù)據(jù)構(gòu)建玉米播種檢測序列，計算輪槽旋轉(zhuǎn)周期，對玉米播種檢測序列進(jìn)行劃分得到各子序列，有助于識別不同環(huán)境條件下的漏播和重復(fù)播種現(xiàn)象；通過分析各子序列中元素變化計算各子序列的故障播種量，評估了種子的播種質(zhì)量，可以有效的區(qū)分出種子的重播、漏播情況；通過故障播種量對玉米播種過程中的漏播和重復(fù)播種情況進(jìn)行智能監(jiān)測，提高了對異常播種時段的查找速度，從而提升了玉米播種監(jiān)測在各種操作條件下的準(zhǔn)確性和效率，避免了現(xiàn)有技術(shù)中玉米播種監(jiān)測方法中無法監(jiān)測到出現(xiàn)漏播的時間，能夠有效地提高玉米播種監(jiān)測的準(zhǔn)確性和效率。

技術(shù)特征：

1.玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述每次的紅外阻斷時長的時間長短差異值的表達(dá)式為：

3.如權(quán)利要求1所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述紅外阻斷時長中的正常數(shù)據(jù)的獲取過程為：

4.如權(quán)利要求1所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述玉米播種檢測序列為：所有正常數(shù)據(jù)對應(yīng)的阻斷時間段的初始時刻組成的序列。

5.如權(quán)利要求4所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述輪槽旋轉(zhuǎn)周期的獲取過程為：

6.如權(quán)利要求1所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述各子序列的獲取過程為：

7.如權(quán)利要求5所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述播種推薦量的表達(dá)式為：

8.如權(quán)利要求1所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述故障播種量的表達(dá)式為：

9.如權(quán)利要求1所述的玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法，其特征在于，所述基于各子序列的故障播種量進(jìn)行玉米播種監(jiān)測的過程為：

10.玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及玉米播種監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及玉米免耕播種機(jī)的玉米播種監(jiān)測方法及設(shè)備，具體包括：基于紅外傳感技術(shù)采集玉米免耕播種機(jī)中玉米下落時紅外線每次被玉米阻斷的初始時刻和結(jié)束時刻；基于紅外阻斷時長序列中各元素與對應(yīng)鄰域內(nèi)元素差異獲取紅外阻斷時長中的正常數(shù)據(jù)；基于正常數(shù)據(jù)構(gòu)建玉米播種檢測序列，計算輪槽旋轉(zhuǎn)周期，對玉米播種檢測序列進(jìn)行劃分得到各子序列；通過分析各子序列中元素變化計算各子序列的故障播種量；通過故障播種量對玉米播種過程中的漏播和重復(fù)播種情況進(jìn)行智能監(jiān)測，避免了現(xiàn)有技術(shù)中玉米播種監(jiān)測方法中無法監(jiān)測到出現(xiàn)漏播的時間，能夠有效地提高玉米播種監(jiān)測的準(zhǔn)確性和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：薛榮,張學(xué)軍,馮彩霞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/10