RU2811462C2 - Method for regulating operating parameters of tillage tool (options) and a computer-readable medium for long-term storage of information for implementing method for regulating operating parameters of tillage tool (options) - Google Patents
Method for regulating operating parameters of tillage tool (options) and a computer-readable medium for long-term storage of information for implementing method for regulating operating parameters of tillage tool (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811462C2 RU2811462C2 RU2021134541A RU2021134541A RU2811462C2 RU 2811462 C2 RU2811462 C2 RU 2811462C2 RU 2021134541 A RU2021134541 A RU 2021134541A RU 2021134541 A RU2021134541 A RU 2021134541A RU 2811462 C2 RU2811462 C2 RU 2811462C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- image
- tillage
- field
- soil
- information base
- Prior art date
Links
- 238000003971 tillage Methods 0.000 title claims abstract description 145
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract 9
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title claims abstract 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 59
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims description 5
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000004162 soil erosion Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Перекрестная ссылка на родственную заявкуCross reference to related application
Настоящая заявка испрашивает приоритет по дате подачи американской предварительной заявки 62/839,259, поданной 26 апреля 2019 г., изобретение которой включено сюда полностью посредством ссылки.This application claims priority to the filing date of U.S. Provisional Application No. 62/839,259, filed April 26, 2019, the invention of which is incorporated herein by reference in its entirety.
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к измерению условий на сельскохозяйственном поле. Более конкретно, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к устройству и способам идентификации остатков в поле.Embodiments of the present invention relate to measuring conditions in an agricultural field. More specifically, embodiments of the present invention relate to apparatus and methods for identifying residues in a field.
Уровень техникиState of the art
На урожайность влияет множество факторов, таких как посев семян, качество почвы, погода, ирригация и применение удобрений. На качество почвы влияет количество остатков, остающихся на поверхности почвы в конце сельскохозяйственного сезона. Термин «остатки», как он используется здесь, означает растительный материал, который не смешан с почвой. Остатки могут использоваться для регулирования эрозии, потока влаги, поступающего в почву и исходящего из почвы, температуры почвы и других свойств.Yields are affected by many factors such as seed placement, soil quality, weather, irrigation and fertilizer application. Soil quality is affected by the amount of residue remaining on the soil surface at the end of the growing season. The term "residue" as used herein means plant material that is not mixed with the soil. Residues can be used to control erosion, moisture flow into and out of the soil, soil temperature, and other properties.
На некоторых полях и для некоторых сельскохозяйственных культур желательно поддерживать объем остатков в заданной области относительно постоянным. При других обстоятельствах может оказаться желательным варьировать объем остатков на заданной площади (например, на основе топографии, типа почвы, горизонта грунтовых вод и т.д.). Однако измерение остатков традиционными способами является трудной задачей.In some fields and for some crops, it is desirable to keep the amount of residue in a given area relatively constant. Under other circumstances, it may be desirable to vary the amount of residue in a given area (eg, based on topography, soil type, water table, etc.). However, measuring residues using traditional methods is difficult.
Поэтому фермеру желательно знать объем остатков в каждой точке поля, так чтобы поле можно было обрабатывать надлежащим образом.Therefore, it is desirable for the farmer to know the amount of residue at each point in the field so that the field can be managed properly.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ эксплуатации почвообрабатывающего орудия содержит этапы, на которых выполняют первую калибровку почвообрабатывающего орудия на основе предварительно сформированной информационной базы, перемещают почвообрабатывающее орудие по полю, получают изображение поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, сравнивают информацию, содержащуюся в полученном изображении, с предварительно сформированной информационной базой, идентифицируют остатки на изображении, основываясь на сравнении информации, содержащейся в полученном изображении, с предварительно сформированной информационной базой, изменяют предварительно сформированную информационную базу на основе полученного изображения и выполняют вторую калибровку почвообрабатывающего орудия на основе измененной информационной базы. Предварительно сформированная информационная база содержит информацию по корреляции ранее наблюдавшихся данных с физическими свойствами почвы и/или остатков и может первоначально быть основана на информации, полученной с других полей или с данного поля в прежние времена. Почвообрабатывающее орудие имеет по меньшей мере один узел обработки почвы и продвижение почвообрабатывающего орудия по полю заставляет по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывать почву, по которой проходит почвообрабатывающее орудие.In some embodiments of the invention, a method for operating a soil-cultivating implement comprises steps in which the first calibration of the soil-cultivating implement is performed based on a pre-generated information base, the soil-cultivating implement is moved across the field, an image of the field is obtained using a camera mounted on the soil-cultivating implement, and the information contained in the received image, with a pre-generated information base, the residues in the image are identified based on a comparison of the information contained in the received image with the pre-generated information base, the pre-generated information base is changed based on the obtained image, and a second calibration of the tillage implement is performed based on the changed information base. The pre-formed information base contains information on the correlation of previously observed data with the physical properties of the soil and/or residues and may initially be based on information obtained from other fields or from a given field in earlier times. The tillage implement has at least one tillage unit, and the movement of the tillage implement across the field causes the at least one tillage unit to process the soil through which the tillage implement passes.
В других вариантах осуществления изобретения способ эксплуатации почвообрабатывающего орудия содержит этапы, на которых получают изображение поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, когда по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывает почву, сравнивают полученное изображение с предварительно сформированной информационной базой, идентифицируют остатки на изображении, основываясь на сравнении изображения с предварительно сформированной информационной базой, регулируют рабочий параметр почвообрабатывающего орудия, основываясь, по меньшей мере, частично, на идентифицированном остатке, и изменяют предварительно сформированную информационную базу на основе полученного изображения.In other embodiments of the invention, a method for operating a tillage implement comprises steps in which an image of the field is obtained using a camera installed on the tillage implement, when at least one tillage unit is cultivating the soil, the resulting image is compared with a pre-generated information base, and residues in the image are identified. , based on comparison of the image with a pre-generated information base, the operating parameter of the tillage implement is adjusted, based at least in part on the identified residue, and the pre-generated information base is changed based on the obtained image.
Считываемый компьютером носитель долговременного пользования содержит команды, которые, когда исполняются компьютером, вызывают исполнение компьютером раскрытых здесь способов.The computer-readable non-transitory medium contains instructions that, when executed by a computer, cause the computer to execute the methods disclosed herein.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Хотя описание завершается формулой изобретения, конкретно указывающей и явно заявляющей то, что рассматривается как варианты осуществления настоящего изобретения, различные признаки и преимущества вариантов осуществления изобретения могут быть более легко установлены на основе последующего описания примеров в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых:Although the description concludes with claims specifically indicating and expressly declaring what are contemplated as embodiments of the present invention, various features and advantages of the embodiments of the invention may be more readily ascertained from the following description of examples in conjunction with the accompanying drawings, in which:
фиг. 1 – трактор и почвообрабатывающее орудие, соответствующие одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;fig. 1 – tractor and tillage implement corresponding to one of the embodiments of the present invention;
фиг. 2 – упрощенная блок-схема последовательности выполнения операций примерного способа эксплуатации трактора и почвообрабатывающего орудия, показанных на фиг. 1;fig. 2 is a simplified flowchart of the sequence of operations of an exemplary method of operating the tractor and tillage implement shown in FIG. 1;
фиг. 3 - упрощенная блок-схема последовательности выполнения операций другого примерного способа эксплуатации трактора и почвообрабатывающего орудия, показанных на фиг. 1;fig. 3 is a simplified flow chart of another exemplary method of operating the tractor and tillage implement shown in FIG. 1;
фиг. 4 - пример считываемого компьютером носителя, содержащего исполняемые процессором команды, выполненного с возможностью осуществления одного или более способов эксплуатации трактора и почвообрабатывающего орудия, показанных на фиг. 1, таких как способы, представленные на фиг. 2 и 3.fig. 4 is an example of a computer-readable medium containing processor-executable instructions configured to implement one or more of the methods of operating the tractor and tillage implement shown in FIG. 1, such as the methods shown in FIG. 2 and 3.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
Представленные здесь чертежи являются не фактическими представлениями какой-либо реализации почвообрабатывающего орудия или его части, а просто идеализированными представлениями, используемыми для описания вариантов осуществления представленного изобретения. Кроме того, элементы, являющиеся общими на различных чертежах, могут иметь одинаковые ссылочные позиции.The drawings presented here are not actual representations of any implementation of a tillage implement or part thereof, but are merely idealized representations used to describe embodiments of the present invention. In addition, elements that are common in different drawings may have the same reference numerals.
В последующем описании приводятся конкретные подробности вариантов осуществления настоящего изобретения для представления их полного описания. Однако специалисты в данной области техники должны понимать, что варианты осуществления изобретения на практике могут быть осуществлены без использования многих таких конкретных подробностей. Разумеется, варианты осуществления изобретения могут быть реализованы на практике в сочетании с традиционными технологиями, используемыми в отрасли. Кроме того, описание, представленное ниже, содержит не все элементы, образующие полную структуру или собранное устройство. Ниже подробно описываются только те этапы процесса и структуры, которые необходимы для понимания вариантов осуществления изобретения. Могут использоваться дополнительные стандартные этапы и структуры. Также заметим, что чертежи, сопровождающие заявку, предназначены только для иллюстративных целей и, таким образом, представлены не в масштабе.In the following description, specific details of embodiments of the present invention are set forth in order to provide a complete description thereof. However, those skilled in the art will appreciate that embodiments of the invention may be practiced without the need for many such specific details. Of course, embodiments of the invention can be practiced in combination with traditional technologies used in the industry. In addition, the description provided below does not contain all of the elements that make up the complete structure or assembled device. Only those process steps and structure necessary to understand the embodiments of the invention are described in detail below. Additional standard steps and structures may be used. Please also note that the drawings accompanying the application are for illustrative purposes only and are therefore not to scale.
Термины, «содержащий», «включающий», «имеющий», «отличающийся» и их грамматические эквиваленты, как они используются здесь, являются включающими в себя или открытыми терминами, которые не исключают дополнительные, неупомянутые элементы или этапы способа, но также содержат и более ограниченные термины, такие как «состоящий из» и «по существу состоящий из» и их грамматические эквиваленты.The terms "comprising", "including", "having", "different" and their grammatical equivalents, as used herein, are inclusive or open-ended terms that do not exclude additional, unmentioned elements or method steps, but also include more limited terms such as "consisting of" and "essentially consisting of" and their grammatical equivalents.
Термин «может», как он используется здесь в отношении материала, структуры, признака или действия способа указывает, что это предполагается для использования при реализации варианта осуществления изобретения, и такой термин используется вместо более ограничительного термина «является», с тем чтобы избежать вывода, что другие совместимые материалы и способы, применимые в сочетании с ними, могут или должны быть исключены.The term "may" as used herein in relation to a material, structure, feature or method operation indicates that it is intended for use in implementing an embodiment of the invention, and such term is used in place of the more restrictive term "is" in order to avoid the inference that that other compatible materials and methods used in combination with them can or should be excluded.
Термин «выполненный с возможностью», как он используется здесь, относится к размеру, форме, физическому составу и расположению одной или более из по меньшей мере одной структуры и из по меньшей мере одного устройства, облегчающих функционирование одной или более структур и устройств заданным способом.The term “capable,” as used herein, refers to the size, shape, physical composition, and arrangement of one or more of at least one structure and at least one device facilitating the operation of the one or more structures and devices in a predetermined manner.
Формы единственного числа, как они используются здесь, предназначены для включения в себя также формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное.Singular forms as used herein are intended to include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.
Термин «и/или», как он используется здесь, включает любое и все сочетания одного или нескольких связанных перечисленных объектов.The term “and/or” as used herein includes any and all combinations of one or more related listed entities.
Такие пространственно относительные термины, как «внизу», «ниже», «низ», «нижняя часть», «вверху», «верхний», «верх», «передняя сторона», «задняя сторона», «левый», «правый» и т.п., как они используются здесь, могут использоваться для простоты описания, чтобы описывать взаимосвязи одного элемента или признака с другим элементом(-ами) или признаком(-ами), как показано на чертежах. Если не определено иначе, пространственно относительные соотношения предназначены включать в себя различные ориентации материалов в дополнение к ориентации, показанной на чертежах.Spatially relative terms such as "below", "below", "bottom", "bottom", "above", "upper", "top", "front", "back", "left", " right" and the like, as used herein, may be used for ease of description to describe the relationships of one element or feature to other element(s) or feature(s) as shown in the drawings. Unless otherwise specified, the spatial relationships are intended to include various material orientations in addition to the orientation shown in the drawings.
Термин «по существу», как он используется здесь в отношении заданного параметра, свойства или условия, означает и включает, в известной степени, то, что любой из специалистов в данной области техники может понимать как заданный параметр, свойство или условие, которые могут удовлетворяться с допустимой степенью отклонения, такой, которая находится в допустимых производственных допусках. Как пример, в зависимости от конкретного параметра, свойства или условия, которые по существу удовлетворяются, возможны, например, параметр, свойство или условие, которые могут удовлетворяться по меньшей мере на 90,0%, удовлетворяться по меньшей мере на 95,0%, по меньшей мере на 99,0%, или даже удовлетворяться по меньшей мере на 99,9%.The term "essentially" as used herein in relation to a given parameter, property or condition means and includes, to a certain extent, what anyone skilled in the art would understand as a given parameter, property or condition that can be satisfied with an acceptable degree of deviation, one that is within the permissible manufacturing tolerances. As an example, depending on the particular parameter, property or condition that is substantially satisfied, it is possible, for example, that the parameter, property or condition may be at least 90.0% satisfied, at least 95.0% satisfied, at least 99.0%, or even satisfied at least 99.9%.
Термин «приблизительно», как он используется здесь в отношении заданного параметра, включает в себя заявленное значение и имеет значение, определяемое контекстом (например, содержит в себя степень ошибки, связанной с измерением заданного параметра).The term "about" as used herein in relation to a given parameter includes the stated value and has a meaning determined by the context (eg, contains the degree of error associated with the measurement of the given parameter).
На фиг. 1 показан трактор 100, тянущий за собой почвообрабатывающее орудие 102, которое содержит тяговый брус 104, несущий несколько узлов 106 обработки почвы и одну или более камер 108. Компьютер 118, который может содержать центральный процессор (central processing unit, CPU), память и графический интерфейс пользователя (graphical user interface, GUI) (например, интерфейс с сенсорным экраном), располагается в кабине трактора 100. Приемник 112 системы глобального позиционирования (global positioning system, GPS) может быть смонтирован на тракторе 100 и соединяться с компьютером 118 для осуществления связи. Компьютер 118 может содержать контроллер 110 орудия, выполненный с возможностью осуществления связи с узлами 106 обработки почвы и/или с приемником 112 GPS, такой как проводная или беспроводная связь.In fig. 1 shows a tractor 100 pulling a tillage implement 102, which includes a drawbar 104 carrying multiple tillage units 106 and one or more cameras 108. A computer 118, which may include a central processing unit (CPU), memory, and graphics A graphical user interface (GUI) (eg, a touch screen interface) is located in the cab of the tractor 100. A global positioning system (GPS) receiver 112 may be mounted on the tractor 100 and coupled to a computer 118 for communication. . The computer 118 may include an implement controller 110 configured to communicate with the tillage units 106 and/or the GPS receiver 112, such as wired or wireless communications.
Камеры 108 могут быть ориентированы так, чтобы получать изображения поверхности поля, на котором работает трактор 100. Камеры 108 могут быть выполнены с возможностью измерения видимого, ультрафиолетового (ultraviolet, UV) и/или инфракрасного (infrared, IR) излучения. Каждая из камер 108 может быть ориентирована таким образом, чтобы в ее поле зрения попадала земля перед узлами 106 обработки почвы (в направлении движения трактора 100), так чтобы камеры 108 получали изображения всего или части пути, по которому движется почвообрабатывающее орудие 102. В некоторых вариантах осуществления изобретения камеры 108 могут быть ориентированы таким образом, чтобы изображения, получаемые ими, могли быть объединены для формирования единого изображения земли. То есть, изображения могут иметь малое наложение друг на друга или вообще его не иметь. Компьютер 118 может принимать сигнал от приемника 112 GPS для помощи компьютеру 118 в определении местоположения трактора 100 и при сборе изображений, получаемых камерами 108 в поле. Способы объединения изображений, собранных с различных углов зрения, в единое изображение известны в технике и здесь подробно не описываются.The cameras 108 may be oriented to obtain images of the surface of the field in which the tractor 100 is operating. The cameras 108 may be configured to measure visible, ultraviolet (UV) and/or infrared (IR) radiation. Each of the cameras 108 may be oriented to view the ground in front of the tillage units 106 (in the direction of travel of the tractor 100), so that the cameras 108 receive images of all or part of the path along which the tillage implement 102 is moving. In some In embodiments of the invention, cameras 108 may be oriented such that the images they capture can be combined to form a single image of the earth. That is, the images may have little or no overlap with each other. Computer 118 may receive a signal from GPS receiver 112 to assist computer 118 in locating tractor 100 and collecting images from cameras 108 in the field. Methods for combining images collected from different viewing angles into a single image are known in the art and are not described in detail here.
Контроллер 110 орудия может управлять почвообрабатывающим инструментом 102 таким образом, что каждый из узлов 106 обработки почвы обрабатывает почву в поле на выбранной глубине. Узлы 106 обработки почвы могут содержать любое множество различных инструментов, таких как те, которые описаны в публикации патентной заявки США 2016/0183445 «Rotary Spider Tine for Tillage Implement», опубликованной 30 июня 2016 г.; в публикации патентной заявки США 2013/0192855 «Interlocking Basket for Strip Tillage Machine», опубликованной 1 августа 2013 г.; и в публикации патентной заявки США 2014/0054051 «Implement with Raisable Soil-Leveling Cylinders», опубликованной 27 февраля 2014 г; полное описание каждой из которых включено сюда посредством настоящей ссылки.The implement controller 110 may control the tillage tool 102 such that each of the tillage units 106 tills the soil in the field at a selected depth. Tillage units 106 may include any number of different tools, such as those described in US Patent Application Publication 2016/0183445, “Rotary Spider Tine for Tillage Implement,” published June 30, 2016; in US Patent Application Publication 2013/0192855, “Interlocking Basket for Strip Tillage Machine,” published August 1, 2013; and US Patent Application Publication 2014/0054051, “Implement with Raisable Soil-Leveling Cylinders,” published February 27, 2014; a complete description of each of which is incorporated herein by reference.
В некоторых вариантах осуществления изобретения глубина узлов 106 обработки почвы может устанавливаться контроллером 110 орудия, при этом, несмотря на то что узлы 106 обработки почвы не могут индивидуально регулироваться контроллером 110 орудия — рельеф земли может препятствовать функционированию всех узлов 106 обработки почвы на одной и той же глубине. В других вариантах осуществления изобретения узлы 106 обработки почвы могут регулироваться индивидуально. Узлы 106 обработки почвы, почвообрабатывающее орудие 102 и трактор 100 могут иметь различные параметры, которые также могут регулироваться, такие как угол атаки, глубина батареи, глубина обработки, глубина стойки, время задержки, параметр фильтрации данных, давление инструмента для чистовой обработки, угол инструмента для чистовой обработки, нагрузка навесного устройства, нагрузка на колеса и скорость транспортного средства. Узлы 106 обработки почвы могут функционировать так, чтобы резать, мельчить, выравнивать, зачищать или выполнять какую-либо иную механическую обработку почвы и остатков, в то время как трактор 100 и почвообрабатывающее орудие 102 движутся по полю. В некоторых вариантах осуществления изобретения почвообрабатывающее орудие 102 может быть выполнен с возможностью сбора части остатков. В других вариантах осуществления изобретения узлы 106 обработки почвы могут смешивать часть остатков с почвой, так чтобы остатки находились под поверхностью земли. Глубина обработки почвы узлами 106 обработки почвы может влиять на объем остатков, которые остаются сверху почвы (в противоположность замешанным в почву, или собранным почвообрабатывающим инструментом 102).In some embodiments, the depth of the tillage units 106 may be set by the implement controller 110, and although the tillage units 106 cannot be individually adjusted by the implement controller 110, ground terrain may prevent all tillage units 106 from operating on the same depth. In other embodiments of the invention, the tillage units 106 can be individually adjusted. Tillage units 106, tillage implement 102, and tractor 100 may have various parameters that can also be adjusted, such as angle of attack, battery depth, tillage depth, stand depth, dwell time, data filtering parameter, finishing tool pressure, tool angle for finishing, attachment load, wheel load and vehicle speed. Tillage units 106 may operate to cut, chop, level, clear, or otherwise perform mechanical processing of soil and residue while tractor 100 and tillage implement 102 move across the field. In some embodiments, the tillage implement 102 may be configured to collect a portion of the residue. In other embodiments, the tillage units 106 may mix a portion of the residue with the soil so that the residue is below the surface of the ground. The tillage depth of the tillage units 106 may influence the amount of residue that remains on top of the soil (as opposed to being mixed into the soil, or collected by the tillage tool 102).
Контроллер 110 орудия может использовать калибровку 114 (например, хранящуюся в памяти компьютера 118) для сопоставления информации, полученной от камер 108, с рабочим параметром узлов 106 обработки почвы, что, как ожидают, должно позволить получить выбранный результат (например, объем остатков, остающихся на поверхности после того, как почвообрабатывающее орудие 102 проходит по земле). Компьютер 118 может принимать и интерпретировать изображения с камер 108 на основе калибровки 114. Контроллер 110 орудия может устанавливать рабочий параметр узлов 106 обработки почвы на основе интерпретации. Например, если изображения указывают на относительно большой объем MOG (material other than grain) (материал, отличный от зерен, т.е. материал, отделенный от зерен и оставленный уборочным комбайном на поле после сбора урожая) на поверхности земли, узлы 106 обработки почвы могут регулироваться таким образом, чтобы в почву закапывалось большее количество MOG. Если изображения показывают песчаную почву, узлы 106 обработки почвы могут регулироваться таким образом, чтобы в почву закапывалось меньшее количество MOG. Таким образом, остающиеся поверх почвы остатки могут поддерживать влажность почвы. Компьютер 118 может также интерпретировать изображения для определения свойств, таких как топография и текущий уровень влажности.Implement controller 110 may use calibration 114 (e.g., stored in computer memory 118) to correlate information received from cameras 108 with an operating parameter of tillage units 106 that is expected to produce a selected result (e.g., amount of residue remaining on the surface after the tillage implement 102 passes over the ground). Computer 118 may receive and interpret images from cameras 108 based on calibration 114. Implement controller 110 may set an operating parameter of tillage units 106 based on the interpretation. For example, if the images indicate a relatively large volume of MOG (material other than grain) on the ground surface, tillage units 106 can be adjusted to place more MOG in the soil. If the images show sandy soil, the tillage units 106 can be adjusted so that less MOG is buried in the soil. In this way, residues left on top of the soil can maintain soil moisture. The computer 118 may also interpret the images to determine properties such as topography and current humidity levels.
Калибровка 114 может быть основана, по меньшей мере, частично на информации из информационной базы (библиотеки) 116, которая с самого начала может быть предварительно сформированной информационной базой. Термин «предварительно сформированная информационная база» (далее также используется название «специально подобранная библиотека»), как он используется здесь, означает и включает в себя набор информации, существующей перед началом операции обработки почвы. Библиотека 116 может содержать данные, собранные на текущем поле в более раннее время, а также данные, собранные на других полях, выбранных на основе подобия с текущим полем (например, по уровню влажности, типу почвы, типу сельскохозяйственной культуры и т.д.). Библиотека 116 может содержать карты, фотографии, спектральные анализы, и т.д. Например, библиотека 116 может содержать топографическую карту, почвенную карту, карту растительности, фотографии поля, фотографии других полей, цветную информацию о выбранных растениях, фотографии выбранных растений при различных условиях и т.д. В некоторых вариантах осуществления изобретения библиотека 116 может содержать информацию о свойствах эрозии почвы (например, карту, определяющую местоположения очень эрозийных почв). Calibration 114 may be based at least in part on information from information base (library) 116, which may be a pre-built information base to begin with. The term "pre-built information base" (hereinafter also referred to as "specially selected library"), as used here, means and includes a set of information that exists before the start of a tillage operation. Library 116 may contain data collected from the current field at an earlier time, as well as data collected from other fields selected based on similarity to the current field (e.g., moisture level, soil type, crop type, etc.) . Library 116 may contain maps, photographs, spectral analyses, etc. For example, library 116 may contain a topographic map, a soil map, a vegetation map, photographs of a field, photographs of other fields, color information about selected plants, photographs of selected plants under various conditions, etc. In some embodiments, library 116 may contain information about soil erosion properties (eg, a map identifying locations of highly erodible soils).
На почвообрабатывающем орудии 102 могут также быть установлены дополнительные камеры 120, расположенные за узлами 106 обработки почвы, которые также могут получать изображения поверхности земли после прохождения узлов 106 обработки почвы. Полученные изображения могут передаваться компьютеру 118, который может использовать полученные изображения для определения, соответствуют ли рабочие параметры достижению выбранного объема остатков на земле после обработки земли почвообрабатывающим инструментом 102.The tillage implement 102 may also have additional cameras 120 located behind the tillage units 106 that can also obtain images of the ground surface after the tillage units 106 have passed through. The acquired images may be transmitted to computer 118, which may use the acquired images to determine whether operating parameters are appropriate for achieving a selected amount of residue on the ground after tillage tool 102 has tilled the land.
На фиг. 2 представлена упрощенная блок-схема последовательности выполнения операций способа 200, в котором трактор 100 и почвообрабатывающее орудие 102 (фиг. 1) могут использоваться для обработки поля. На этапе 202 выполняется первая калибровка почвообрабатывающего орудия 102, основанная на данных библиотеки 116 (изначально специально подобранной библиотеки). То есть компьютер 118, установленный на тракторе 100, или другой компьютер подготавливают калибровку 114, используя известные данные. Специально подобранная библиотека 116 может содержать данные тех же самых или подобных полей. Например, специально подобранная библиотека 116 может содержать данные текущего поля, наблюдаемого относительно предшествующей ситуации (например, предшествующего сезона посева, начала сезона и т.д.). Специально подобранная библиотека 116 обычно содержит сопоставление ранее наблюдавшихся данных с физическими свойствами почвы и/или остатков, такими как уровень влажности, условия освещенности, тип почвы, величина и тип травяного покрова и тип урожая. Например, специально подобранная библиотека 116 может содержать формы листьев, стеблей, семян, цветов, камней и т.д. Специально подобранная библиотека 116 может также содержать информацию о цвете или другой излучательной характеристике таких объектов, как видимой, так и невидимой (например, инфракрасного излучения, ультрафиолетового излучения).In fig. 2 is a simplified flow diagram of a method 200 in which a tractor 100 and a tillage implement 102 (FIG. 1) may be used to cultivate a field. At step 202, a first calibration of the tillage implement 102 is performed based on data from the library 116 (initially a custom library). That is, computer 118 mounted on tractor 100 or another computer prepares calibration 114 using known data. The custom library 116 may contain data from the same or similar fields. For example, the curated library 116 may contain data from the current field observed relative to a previous situation (eg, previous planting season, start of the season, etc.). The custom library 116 typically contains a correlation of previously observed data with physical properties of the soil and/or residues, such as moisture levels, light conditions, soil type, size and type of grass cover, and crop type. For example, the curated library 116 may contain shapes of leaves, stems, seeds, flowers, rocks, etc. The custom library 116 may also contain information about the color or other emissive characteristic of such objects, both visible and invisible (eg, infrared radiation, ultraviolet radiation).
Первая калибровка может выполняться, например, компьютером 118 (фиг. 1). Калибровка 114 может сначала быть относительно плохо адаптирована к настройке почвообрабатывающего орудия 102 для работы на текущем поле, потому что данные в библиотеке 116 могут не совпадать полностью с условиями текущего поля. Например, различия в освещении, влажности, покрытии растительностью и других параметрах в библиотеке 116 могут отличаться от существующих условий. Тем не менее, начальная калибровка 114, основанная на специально подобранной библиотеке 116, может обеспечить полезную исходную точку, чтобы начать обработку поля.The first calibration may be performed, for example, by computer 118 (FIG. 1). The calibration 114 may initially be relatively poorly adapted to tuning the tillage implement 102 to operate in the current field because the data in the library 116 may not perfectly match the conditions of the current field. For example, differences in lighting, humidity, vegetation cover, and other parameters in library 116 may differ from existing conditions. However, an initial calibration 114 based on a custom library 116 can provide a useful starting point to begin field processing.
На этапе 204 трактор 100 (фиг. 1) перемещает почвообрабатывающее орудие 102 по полю таким образом, чтобы узлы 106 обработки почвы обрабатывали почву. Контроллер 110 орудия может регулировать рабочий параметр узлов 106 обработки почвы, почвообрабатывающего орудия 102 или трактора 100 так, чтобы на земле после обработки земли почвообрабатывающим инструментом 102 (в той степени, в которой текущие полевые условия соответствуют калибровке 114) оставалось назначенное количество остатков. Например, контроллер 110 орудия может регулировать по меньшей мере один параметр, выбранный из следующей группы параметров: угол атаки, глубина батареи, глубина обработки, глубина стойки, время задержки, параметр фильтрации данных, давление инструмента для чистовой обработки, угол инструмента для чистовой обработки, нагрузка навесного устройства, нагрузка на колеса и скорость транспортного средства.At step 204, the tractor 100 (FIG. 1) moves the tillage implement 102 across the field so that the tillage units 106 cultivate the soil. The implement controller 110 may adjust the operating parameter of the tillage units 106, the tillage implement 102, or the tractor 100 so that a designated amount of residue remains on the ground after the tillage tool 102 (to the extent that the current field conditions correspond to the calibration 114) remains on the ground. For example, the implement controller 110 may adjust at least one parameter selected from the following group of parameters: angle of attack, battery depth, cutting depth, stand depth, dwell time, data filtering parameter, finishing tool pressure, finishing tool angle, attachment load, wheel load and vehicle speed.
На этапе 206 камеры 108 (фиг. 1), которые несет почвообрабатывающее орудие 102 получают одно или более изображений поля. Изображения передаются компьютеру 118. В некоторых вариантах осуществления изобретения компьютер 118 может обрабатывать изображения, например, путем сшивания изображений вместе, сопоставления изображений с картами и т.д. Изображения могут быть получены перед или после того, как узлы 106 обработки почвы обрабатывают поле. В некоторых вариантах осуществления изобретения изображения поля могут быть получены перед и после того, как узлы 106 обработки почвы обрабатывают поле.At step 206, cameras 108 (FIG. 1) carried by tillage implement 102 acquire one or more images of the field. The images are transmitted to computer 118. In some embodiments, computer 118 may process the images, such as by stitching images together, matching images to maps, etc. The images may be captured before or after the tillage units 106 cultivate the field. In some embodiments, images of the field may be obtained before and after the tillage units 106 cultivate the field.
На этапе 208 компьютер 118 (фиг. 1) сравнивает информацию, содержащуюся в полученных изображениях, с библиотекой 116. Например, компьютер 118 может сравнивать такую информацию, как формы, электромагнитный спектр (например, цвета, инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение), отражающая способность и т.д. или их сочетания. Например, компьютер 118 может сравнивать цвета и формы в полученных изображениях с библиотекой 116. Компьютер 118 может содержать программирование для идентификации такой информации в полученных изображениях.At step 208, computer 118 (FIG. 1) compares the information contained in the acquired images with library 116. For example, computer 118 may compare information such as shapes, electromagnetic spectrum (e.g., colors, infrared, ultraviolet), reflectance etc. or combinations thereof. For example, computer 118 may compare colors and shapes in acquired images to library 116. Computer 118 may include programming to identify such information in acquired images.
На этапе 210 компьютер 118 определяет остатки на изображении (т.е. определяет остатки на поверхности земли, как показано в полученном изображении) на основе сравнения изображения с библиотекой 116. Например, компьютер 118 может определить объем остатков на поверхности поля. Компьютер 118 может определить MOG. Компьютер 118 может также определить почву на изображении, свойства почвы или топографию земли.At step 210, computer 118 determines residues in the image (ie, determines residues on the ground surface as shown in the acquired image) based on comparison of the image with library 116. For example, computer 118 may determine the volume of residues on the surface of a field. Computer 118 can determine the MOG. The computer 118 may also determine the soil in the image, the properties of the soil, or the topography of the earth.
На этапе 212 компьютер 118 изменяет библиотеку 116, основываясь на полученном изображении. Полученное изображение или информация, извлеченная из него, могут дополнять или заменять другую информацию в библиотеке 116. Изменяя библиотеку 116, компьютер 118 может улучшать библиотеку 116 на основе более свежих данных. То есть библиотека 116 может становиться более эффективной для текущих условий. Например, такая модификация может улучшить способность компьютера 118 распознавать объекты в поле, основываясь на текущих уровнях освещенности и влажности.At step 212, computer 118 modifies library 116 based on the received image. The resulting image or information extracted from it may complement or replace other information in the library 116. By modifying the library 116, the computer 118 can improve the library 116 based on more recent data. That is, library 116 may become more efficient for current conditions. For example, such a modification could improve the ability of computer 118 to recognize objects in a field based on current light and humidity levels.
На этапе 214 выполняется вторая калибровка почвообрабатывающего орудия на основе измененной библиотеки. Вторая калибровка может быть выполнена компьютером 118 в то время, как трактор 100 движется по полю. Таким образом, вторая калибровка может использоваться для последующих работ в поле без необходимости возвращения к базе для обновления. Способ 200 может повторяться во время полевых работ, так что настройки трактора 100, почвообрабатывающего орудия 102 и узлов 106 обработки почты могут изменяться на основе существующих на данный момент условий в течение всего периода работ. Показанные элементы могут выполняться в любом порядке или одновременно. Например, обновление библиотеки и выполнение второй (или третей, четвертой, пятой и т.д.) калибровки могут выполняться каждый раз, когда камеры 108 получают набор изображений.At step 214, a second calibration of the tillage implement is performed based on the modified library. The second calibration may be performed by computer 118 while tractor 100 is moving through the field. This way, the second calibration can be used for subsequent work in the field without having to return to base for an update. The method 200 may be repeated during field operations such that the settings of the tractor 100, tillage implement 102, and mail handling units 106 may be changed based on currently existing conditions throughout the operation period. The elements shown can be performed in any order or simultaneously. For example, updating the library and performing a second (or third, fourth, fifth, etc.) calibration may occur each time the cameras 108 receive a set of images.
Если изображения поля получают перед и после того, как узлы 106 обработки почвы обрабатывают поле, компьютер 118 может сравнить оба набора изображений с библиотекой 116. Например, если узлы 106 обработки почвы регулируются, чтобы достигнуть определенного объема остающихся остатков, компьютер 118 может сравнить изображение поля сразу после обработки, чтобы проверить фактический объем остающихся остатков.If images of a field are acquired before and after tillage units 106 cultivate the field, computer 118 may compare both sets of images to library 116. For example, if tillage units 106 are adjusted to achieve a certain amount of residue remaining, computer 118 may compare the image of the field immediately after processing to check the actual amount of residue remaining.
На фиг. 3 представлена упрощенная блок-схема последовательности выполнения операций способа 300, в котором трактор 100 и почвообрабатывающее орудие 102 (фиг. 1) могут использоваться для обработки поля. На этапе 302 камеры 108, установленные на почвообрабатывающем орудии 102, получают одно или более изображений поля во время обработки узлами 106 обработки почвы при проходе через поле почвообрабатывающего орудия 102. На этапе 304 компьютер 118 сравнивает полученное изображение(-ия) с специально подобранной библиотекой 116, которая содержит сопоставление наблюдаемых данных с физическими свойствами почвы и/или остатков. На этапе 306 компьютер 118 идентифицирует остатки на изображении на основе сравнения изображения с специально подобранной библиотекой 116. На этапе 308 контроллер 110 орудия регулирует рабочий параметр почвообрабатывающего орудия 102, основываясь, по меньшей мере, частично на идентифицированном остатке. На этапе 310 компьютер 118 изменяет библиотеку 116, основываясь на полученном изображении. Способ может повторяться по мере необходимости и показанные элементы могут выполняться в любом порядке или одновременно.In fig. 3 is a simplified flow diagram of a method 300 in which tractor 100 and tillage implement 102 (FIG. 1) may be used to cultivate a field. At step 302, cameras 108 mounted on the tillage implement 102 acquire one or more images of the field during processing by the tillage units 106 as the tillage implement 102 passes through the field. At step 304, the computer 118 compares the acquired image(s) with a specially selected library 116 , which contains a comparison of observed data with the physical properties of soil and/or residues. At step 306, computer 118 identifies residues in the image based on comparison of the image with a specially selected library 116. At step 308, implement controller 110 adjusts the operating parameter of tillage implement 102 based at least in part on the identified residue. At step 310, computer 118 modifies library 116 based on the received image. The method may be repeated as necessary and the elements shown may be performed in any order or simultaneously.
Другие варианты осуществления изобретения содержат считываемый компьютером носитель (например, считываемый компьютером носитель долговременного пользования), имеющий исполняемые процессором команды, выполненные с возможностью реализации одной или более представленных здесь технологий. Примерный считываемый компьютером носитель, который может быть разработан, показан на фиг. 4, где реализация 400 содержит считываемый компьютером носитель 402 (например, флеш-накопитель, CD-R, DVD-R, специализированную прикладную интегральную схему (application-specific integrated circuit, ASIC), программируемую логическую интегральную схему (field-programmable gate array, FPGA), жесткий диск и т.д.), на котором находятся считываемые компьютером данные 404. Эти считываемые компьютером данные 404, в свою очередь, содержат набор исполняемых процессором команд 406, выполненных с возможностью функционирования в соответствии с одним или более изложенными здесь принципами. В некоторых вариантах осуществления изобретения исполняемые процессором команды 406 могут быть выполнены с возможностью выполнения компьютером 118 (фиг. 1) операций 408, настроены так, чтобы вызвать выполнение компьютером 118 (фиг. 1) операции 408, когда команды исполняются процессорным блоком, такие как, по меньшей мере, некоторые из операций способа 200, показанного на фиг. 2, или способа 3, показанного на фиг. 3. В других вариантах осуществления изобретения исполняемые процессором команды 406 могут быть выполнены с возможностью реализации системы, такой как по меньшей мере некоторые из используемых в качестве примера трактора 100 и почвообрабатывающего орудия 102, показанных на фиг. 1. Многие такие считываемые компьютером носители могут быть разработаны специалистами в данной области техники, которые выполняют их с возможностью функционирования в соответствии с одним или более представленными здесь способами.Other embodiments of the invention comprise a computer-readable medium (eg, a non-durable computer-readable medium) having processor-executable instructions configured to implement one or more of the technologies presented herein. An exemplary computer readable medium that may be developed is shown in FIG. 4, where implementation 400 includes computer-readable media 402 (e.g., a flash drive, CD-R, DVD-R, application-specific integrated circuit (ASIC), field-programmable gate array, FPGA), hard drive, etc.) on which computer readable data 404 resides. This computer readable data 404 in turn contains a set of processor executable instructions 406 configured to operate in accordance with one or more of the principles set forth herein . In some embodiments, processor-executable instructions 406 may be configured to cause computer 118 (FIG. 1) to execute operations 408, configured to cause computer 118 (FIG. 1) to execute operations 408 when the instructions are executed by the processing unit, such as, at least some of the operations of the method 200 shown in FIG. 2, or method 3 shown in FIG. 3. In other embodiments, processor-executable instructions 406 may be configured to implement a system such as at least some of the exemplary tractor 100 and tillage implement 102 shown in FIG. 1. Many such computer readable media can be designed by those skilled in the art to operate in accordance with one or more of the methods presented herein.
Трактор 100 и почвообрабатывающее орудие 102, раскрытые здесь, могут использоваться в сочетании с распашкой поля при подготовке к севу или в конце сельскохозяйственного сезона. Регулируя параметры обработки почвы, общий урожай на поле может быть увеличен, потому что почва может быть обработана так, что остающиеся остатки защищают почву от эрозии, потери питательных веществ и потери влаги. Дополнительно, управление объемом остающихся остатков может позволить оператору соблюдать экологические требования или иметь право на определенные стимулы.The tractor 100 and tillage implement 102 disclosed herein may be used in conjunction with plowing a field in preparation for planting or at the end of a growing season. By adjusting tillage parameters, the overall yield of a field can be increased because the soil can be tilled so that the remaining residues protect the soil from erosion, nutrient loss and moisture loss. Additionally, managing the amount of remaining residue may allow the operator to comply with environmental requirements or be eligible for certain incentives.
Ниже описываются дополнительные, не создающие ограничений примерные варианты осуществления изобретения.Additional, non-limiting exemplary embodiments of the invention are described below.
Вариант 1 осуществления изобретения: Способ эксплуатации почвообрабатывающего орудия, имеющего по меньшей мере один узел обработки почвы, выполненный с возможностью обработки почвы при проходе по ней почвообрабатывающего орудия, причем способ содержит этапы, на которых выполняют первую калибровку почвообрабатывающего орудия, основываясь на специально подобранной библиотеке, перемещают почвообрабатывающее орудие по полю таким образом, что по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывает почву, получают изображение поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, сравнивают информацию, содержащуюся в полученном изображении, с специально подобранной библиотекой, идентифицируют остатки на изображении, основываясь на результате сравнения информации, содержащейся в полученном изображении, с специально подобранной библиотекой, изменяют специально подобранную библиотеку, основываясь на полученном изображении, и выполняют вторую калибровку почвообрабатывающего орудия, основываясь на измененной библиотеке. Специально подобранная библиотека содержит сопоставление ранее наблюдавшихся данных с физическими свойствами почвы и остатков.Option 1 of the invention: A method for operating a tillage implement having at least one tillage unit configured to process the soil as the tillage implement passes through it, the method comprising steps in which the first calibration of the tillage implement is performed based on a specially selected library, move the tillage implement across the field in such a way that at least one tillage unit processes the soil, obtain an image of the field using a camera mounted on the tillage implement, compare the information contained in the resulting image with a specially selected library, identify residues in the image based on Based on the result of comparing the information contained in the received image with a specially selected library, the specially selected library is changed based on the obtained image, and a second calibration of the tillage implement is performed based on the modified library. A specially selected library contains comparisons of previously observed data with the physical properties of soil and residues.
Вариант 2 осуществления изобретения: Способ по варианту 1 осуществления изобретения, в котором получение изображения поля содержит получение видимого светового излучения.Embodiment 2: The method according to Embodiment 1, wherein obtaining a field image comprises obtaining visible light radiation.
Вариант 3 осуществления изобретения: Способ по варианту 1 осуществления изобретения или варианту 2 осуществления изобретения, в котором получение изображения поля содержит получение инфракрасного излучения.Embodiment 3: The method according to Embodiment 1 or Embodiment 2, wherein obtaining a field image comprises obtaining infrared radiation.
Вариант 4 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-3 осуществления изобретения, в котором сравнение информации полученного изображения с специально подобранной библиотекой содержит сравнение форм, содержащихся в полученном изображении, с формами в специально подобранной библиотеке.Embodiment 4 of the invention: The method according to any of embodiments 1-3 of the invention, in which comparing the information of the acquired image with a specially selected library comprises comparing the shapes contained in the acquired image with the forms in the specially selected library.
Вариант 5 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-4 осуществления изобретения, в котором сравнение информации полученного изображения с специально подобранной библиотекой содержит сравнение цвета в полученном изображении с цветом в специально подобранной библиотеке.Embodiment 5 of the invention: The method according to any one of embodiments 1-4 of the invention, in which comparing the information of the acquired image with a specially selected library comprises comparing the color in the acquired image with a color in the specially selected library.
Вариант 6 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-5 осуществления изобретения, где сравнение информации полученного изображения с специально подобранной библиотекой содержит сравнение измеренной отражающей способности с специально подобранной библиотекой.Embodiment 6: The method according to any one of embodiments 1 to 5 of the invention, wherein comparing the acquired image information with a specially selected library comprises comparing the measured reflectance with the specially selected library.
Вариант 7 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-6 осуществления изобретения, в котором сравнение информации полученного изображения с специально подобранной библиотекой содержит сравнение видимого участка спектра в полученном изображении с специально подобранной библиотекой.Embodiment 7 of the invention: The method according to any of embodiments 1-6 of the invention, in which comparing the information of the obtained image with a specially selected library includes comparing the visible part of the spectrum in the obtained image with a specially selected library.
Вариант 8 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-7 осуществления изобретения, в котором идентификация остатков на изображении содержит определение объема остатков на поверхности поля.Embodiment 8 of the invention: The method according to any of embodiments 1-7 of the invention, in which the identification of residues in the image comprises determining the volume of residues on the surface of the field.
Вариант 9 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1–8 осуществления изобретения, в котором идентификация остатков на изображении содержит идентификацию материала, отличного от сельскохозяйственной культуры.Embodiment 9: The method of any one of Embodiments 1 to 8, wherein the identification of the residues in the image comprises the identification of a material other than the crop.
Вариант 10 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-9 осуществления изобретения, в котором идентификация остатков на изображении содержит идентификацию топографии поверхности поля.Embodiment 10: The method according to any one of embodiments 1 to 9, wherein the identification of residues in the image comprises identification of the topography of the field surface.
Вариант 11 осуществления изобретения: способ по любому из вариантов 1-10 осуществления изобретения, в котором идентификация остатков на изображении содержит идентификацию свойств почвы в поле.Embodiment 11: a method according to any one of embodiments 1 to 10, wherein the identification of residues in the image comprises identification of soil properties in the field.
Вариант 12 осуществления изобретения: способ по любому из вариантов 1-11 осуществления изобретения, дополнительно содержащий регулирование рабочего параметра почвообрабатывающего орудия для поддержания выбранного объема остатков на земной поверхности.Embodiment 12 of the invention: a method according to any of embodiments 1-11 of the invention, further comprising adjusting the operating parameter of the tillage implement to maintain the selected volume of residues on the earth's surface.
Вариант 13 осуществления изобретения: Способ по варианту 12 осуществления изобретения, в котором регулирование рабочего параметра почвообрабатывающего орудия содержит регулирование по меньшей мере одного параметра, выбранного из следующей группы параметров: угол атаки, глубина батареи, глубина обработки, глубина стойки, время задержки, параметр фильтрации данных, давление инструмента для чистовой обработки, угол инструмента для чистовой обработки, нагрузка навесного устройства, нагрузка на колеса и скорость транспортного средства.Option 13 of the invention: Method according to option 12 of the invention, in which the regulation of the operating parameter of the tillage implement comprises the regulation of at least one parameter selected from the following group of parameters: angle of attack, battery depth, processing depth, stand depth, delay time, filtration parameter data, finishing tool pressure, finishing tool angle, attachment load, wheel load and vehicle speed.
Вариант 14 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-13 осуществления изобретения, в котором получение изображения поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, содержит получение изображения поля перед тем, как узел обработки почвы, установленный на почвообрабатывающем орудии, обрабатывает поле.Embodiment 14: The method according to any one of embodiments 1 to 13, wherein obtaining an image of a field using a camera mounted on a tillage implement comprises obtaining an image of the field before the tillage unit mounted on the tillage implement processes the field.
Вариант 15 осуществления изобретения: Способ по варианту 14 осуществления изобретения, дополнительно содержащий получение второго изображения поля после того, как узел обработки почвы обрабатывает поле.Embodiment 15: The method of Embodiment 14, further comprising obtaining a second image of the field after the tillage unit has cultivated the field.
Вариант 16 осуществления изобретения: Способ по варианту 15 осуществления изобретения дополнительно содержащий сравнение второго изображения поля с специально подобранной библиотекой или измененной библиотекой.Embodiment 16: The method of Embodiment 15 further comprising comparing the second field image with a specially selected library or a modified library.
Вариант 17 осуществления изобретения: способ по любому из вариантов 1-16 осуществления изобретения, в котором ранее наблюдавшиеся данные содержат известные полевые условия и типы сельскохозяйственных культур.Embodiment 17: The method of any one of embodiments 1-16, wherein the previously observed data comprises known field conditions and crop types.
Вариант осуществления изобретения 18: способ по варианту 17 осуществления изобретения, в котором известные полевые условия содержат по меньшей мере одно известное свойство, выбранное из группы, состоящей из уровня влажности, условий освещенности, типа грунта и объема травяного покрова.Embodiment 18: The method of Embodiment 17, wherein the known field conditions comprise at least one known property selected from the group consisting of moisture level, light conditions, soil type, and grass volume.
Вариант 19 осуществления изобретения: Считываемый компьютером носитель долговременного пользования, причем считываемый компьютером носитель содержит команды, которые, когда исполняются компьютером, вызывают выполнение компьютером первой калибровки почвообрабатывающего орудия, основываясь на специально подобранной библиотеке. Почвообрабатывающее орудие имеет по меньшей мере один узел обработки почвы, выполненный с возможностью обработки почвы при проходе по ней почвообрабатывающего орудия. Библиотека содержит сопоставление ранее наблюдавшихся данных с физическими свойствами почвы и остатков. Команда дополнительно вызывает перемещение компьютером почвообрабатывающего орудия по полю таким образом, что по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывает почву, получение изображения поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, сравнение информации, содержащейся в полученном изображении, с специально подобранной библиотекой, определение остатков на изображении, основываясь на сравнения информации, содержащейся в полученном изображении, с специально подобранной библиотекой, изменение специально подобранной библиотеки, основываясь на полученном изображении, и выполнение второй калибровки почвообрабатывающего орудия на основе измененной библиотеки.Embodiment 19: A non-durable computer readable medium, wherein the computer readable medium contains instructions that, when executed by the computer, cause the computer to perform a first calibration of the tillage implement based on a specially selected library. The tillage implement has at least one tillage unit configured to till the soil as the tillage implement passes through it. The library contains a comparison of previously observed data with the physical properties of soil and residues. The command additionally causes the computer to move the tillage implement across the field in such a way that at least one tillage unit processes the soil, obtain an image of the field using a camera mounted on the tillage implement, compare the information contained in the resulting image with a specially selected library, determine the residues on the image, based on comparing the information contained in the resulting image with a specially selected library, modifying the specially selected library based on the acquired image, and performing a second calibration of the tillage implement based on the modified library.
Вариант 20 осуществления изобретения: способ эксплуатации почвообрабатывающего орудия, имеющего по меньшей мере один узел обработки почвы, выполненный с возможностью обработки почвы при проходе по ней почвообрабатывающего орудия, причем способ содержит этапы, на которых получают изображение поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, в то время как по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывает почву, сравнивают полученное изображение с специально подобранной библиотекой, идентифицируют остатки на изображении на основе сравнения изображения с специально подобранной библиотекой, регулируют рабочий параметр почвообрабатывающего орудия, основываясь, по меньшей мере, частично, на идентифицированном остатке, и изменяют специально подобранную библиотеку, основываясь на полученном изображении. Специально подобранная библиотека содержит сопоставление ранее наблюдавшихся данных с физическими свойствами почвы и остатков.Embodiment 20 of the invention: a method for operating a tillage implement having at least one tillage unit configured to cultivate the soil as the tillage implement passes through it, the method comprising the steps of obtaining an image of the field using a camera mounted on the tillage implement, while at least one tillage unit processes the soil, compares the resulting image with a specially selected library, identifies residues in the image based on comparison of the image with the specially selected library, adjusts the operating parameter of the tillage implement based at least in part on identified residue, and modify a specially selected library based on the resulting image. A specially selected library contains comparisons of previously observed data with the physical properties of soil and residues.
Вариант 21 осуществления изобретения: Способ по варианту 20 осуществления изобретения, в котором регулирование рабочего параметра почвообрабатывающего орудия содержит регулирование по меньшей мере одного параметра, выбранного из следующей группы параметров: угол атаки, глубина батареи, глубина обработки, глубина стойки, время задержки, параметр фильтрации данных, давление инструмента для чистовой обработки, угол инструмента для чистовой обработки, нагрузка навесного устройства, нагрузка на колеса и скорость транспортного средства.Embodiment 21 of the invention: Method according to embodiment 20 of the invention, in which the regulation of the operating parameter of the tillage implement comprises regulation of at least one parameter selected from the following group of parameters: angle of attack, battery depth, processing depth, stand depth, delay time, filtration parameter data, finishing tool pressure, finishing tool angle, attachment load, wheel load and vehicle speed.
Вариант 22 осуществления изобретения: Считываемый компьютером носитель долговременного использования, содержащий команды, которые, когда выполняются компьютером, вызывают получение компьютером изображения поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, имеющем по меньшей мере один узел обработки почвы, в то время, когда по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывает почву при проходе по ней почвообрабатывающего орудия, сравнение полученного изображения с специально подобранной библиотекой, причем специально подобранная библиотека содержит сопоставление ранее наблюдавшихся данных с физическими свойствами почвы и остатков, идентификацию остатков на изображении, основываясь на сравнении изображения с специально подобранной библиотекой, регулируют рабочий параметр почвообрабатывающего орудия, основываясь, по меньшей мере, частично на идентифицированном остатке; и изменяют специально подобранную библиотеку, основываясь на полученном изображении.Embodiment 22: A computer-readable, non-durable medium comprising commands that, when executed by a computer, cause the computer to obtain an image of a field using a camera mounted on a tillage implement having at least one tillage unit at a time when at least one at least one tillage unit processes the soil as a tillage implement passes through it, compares the resulting image with a specially selected library, wherein the specially selected library contains a comparison of previously observed data with the physical properties of the soil and residues, identification of residues in the image based on a comparison of the image with a specially selected the library, adjusting the operating parameter of the tillage implement based at least in part on the identified residue; and modify a specially selected library based on the resulting image.
Хотя настоящее изобретение было описано здесь в отношении некоторых представленных вариантов осуществления изобретения, специалисты в данной области техники должны понять и оценить, что оно не является ограничивающим. Скорее, в представленных вариантах осуществления изобретения могут быть сделаны многочисленные дополнения, исключения и модификации, не отступая от объема защиты изобретения, как он заявлен далее, включая его легальные эквиваленты. Кроме того, признаки из одного варианта осуществления изобретения могут объединяться с признаками другого варианта осуществления изобретения, все еще содержащимися в объеме защиты, как предусмотрено изобретателями. Дополнительно, варианты осуществления изобретения обладают полезностью в сочетании с разными и различными типами реализаций и конфигураций.Although the present invention has been described herein with respect to certain embodiments presented, it will be understood and appreciated by those skilled in the art that it is not intended to be limiting. Rather, numerous additions, deletions, and modifications may be made to the present embodiments without departing from the scope of protection of the invention as hereinafter claimed, including its legal equivalents. Moreover, features from one embodiment of the invention may be combined with features of another embodiment of the invention still contained within the scope of protection as provided by the inventors. Additionally, embodiments of the invention are useful in combination with different and varied types of implementations and configurations.
Claims (34)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62/839,259 | 2019-04-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021134541A RU2021134541A (en) | 2023-05-26 |
| RU2811462C2 true RU2811462C2 (en) | 2024-01-11 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1646495A1 (en) * | 1986-11-25 | 1991-05-07 | Оренбургский сельскохозяйственный институт | Method for assessment of preservation of stubble in process of soil tillage |
| RU2537908C2 (en) * | 2013-03-06 | 2015-01-10 | Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ АФИ Россельхозакадемии) | Device for subsurface measuring agrotechnological characteristics of soil arable layer in motion |
| EP3167698A1 (en) * | 2015-10-23 | 2017-05-17 | Deere & Company | System for residue detection and implement control and method for such |
| EP3406124A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-28 | CNH Industrial Belgium NV | Vision-based system for acquiring crop residue data and related calibration methods |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1646495A1 (en) * | 1986-11-25 | 1991-05-07 | Оренбургский сельскохозяйственный институт | Method for assessment of preservation of stubble in process of soil tillage |
| RU2537908C2 (en) * | 2013-03-06 | 2015-01-10 | Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ АФИ Россельхозакадемии) | Device for subsurface measuring agrotechnological characteristics of soil arable layer in motion |
| EP3167698A1 (en) * | 2015-10-23 | 2017-05-17 | Deere & Company | System for residue detection and implement control and method for such |
| EP3406124A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-28 | CNH Industrial Belgium NV | Vision-based system for acquiring crop residue data and related calibration methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111526710B (en) | Generating a digital farming map | |
| US11937548B2 (en) | System and method for sensing an edge | |
| US20220183206A1 (en) | System and method for residue detection and implement control | |
| RU2767347C2 (en) | Method of applying a spraying agent on a field | |
| US10959367B2 (en) | System and method for controlling an agricultural tillage implement | |
| EP3528608B1 (en) | Planning and implementing agricultural measures | |
| Escolà et al. | Mobile terrestrial laser scanner applications in precision fruticulture/horticulture and tools to extract information from canopy point clouds | |
| DE102009028990A1 (en) | Environment i.e. agricultural crop, capturing method, involves forming three-dimensional image of environment using radiation reflected by environment, and deducing properties of environment and its objects from image of environment | |
| Cunha et al. | Estimating vegetation volume of coffee crops using images from unmanned aerial vehicles | |
| EP3958663B1 (en) | Methods of operating a tillage implement | |
| EP3512333A1 (en) | Determination of the requirements on plant protection agents | |
| WO2022038363A1 (en) | Agricultural machine | |
| Kim et al. | Case study: Cost-effective weed patch detection by multi-spectral camera mounted on unmanned aerial vehicle in the buckwheat field | |
| RU2811462C2 (en) | Method for regulating operating parameters of tillage tool (options) and a computer-readable medium for long-term storage of information for implementing method for regulating operating parameters of tillage tool (options) | |
| RU2807735C2 (en) | Method of soil treatment, method of controlling equipment for soil treatment and non-volatile computer-readable media for information storage (embodiments) | |
| EP4201172A1 (en) | Agricultural plough and method for operating | |
| EP3982709B1 (en) | Methods of operating tillage implements and working fields | |
| US20240065140A1 (en) | Controlling a crop care implement based on a plurality of sentinel plant characteristics | |
| US20240065255A1 (en) | Controlling a crop care implement of a work vehicle | |
| Kollenda | Development of Hoeing in Narrow Seeded Cereals with a Camera Row Guidance | |
| DE102023118625A1 (en) | Controlling a plant care device based on a variety of sentinel plant characteristics | |
| US20220183215A1 (en) | Methods of operating tillage implements | |
| SATO et al. | UAV-assisted growth management of paddy rice in environmental conservation agriculture coexisting with weeds-Case of Yatsuda just below Hiki Hills Hinata-numa | |
| RU2022100421A (en) | SOIL EQUIPMENT WORKING AND FIELDS CULTIVATED | |
| BR122022022150B1 (en) | METHOD FOR CREATING DIGITAL CROP MAP, DIGITAL CROP MAP, COMPUTER IMPLEMENTED SYSTEM AND COMPUTER READABLE STORAGE MEMORY |