利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023109432495
申请人: 武汉轻工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种粮面粗平方法,用以指导平粮装置对粮仓内的粮食顶面进行平粮,其特征在于,所述粮面粗平方法包括以下步骤:S100,获取粮仓图像,构建深度矩阵M;

S200,根据所述深度矩阵M计算目标平粮高度hm;

S300,根据所述目标平粮高度,将所述深度矩阵M分隔出多个L区域和多个H区域,其中,L区域内各元素相邻且深度大于所述目标平粮高度hm,H区域内各元素相邻且深度小于所述目标平粮高度hm;

S400,基于遗传算法规划多个H区域的先后平整顺序,并记录为一级平粮路径;

S500,根据各H区域和各L区域的元素信息,建立各H区域与各L区域的一对一平整关系;

S600,根据对应的H区域和L区域内的坐标信息,确定对应的H区域和L区域的二级平粮路径;

S700,将多个所述二级平粮路径插入所述一级平粮路径,以获得总平粮路径;

S800,根据所述总平粮路径进行平粮。

2.如权利要求1所述的粮面粗平方法,其特征在于,步骤S300具体包括:S310,将所述深度矩阵M中所有小于或大于所述目标平粮高度hm的元素赋值为1,其余赋值为0;

S320,创建矩阵XY记录所述深度矩阵M中值为1的元素的坐标;

S330,判断矩阵XY是否为空矩阵;

S340,若是,则区域划分结束,若否,则构建H区域或L区域进行区域划分。

3.如权利要求2所述的粮面粗平方法,其特征在于,步骤S340中所述构建H区域或L区域进行区域划分的具体步骤包括:S341,创建第i个H区域或L区域矩阵;

S342,提取矩阵XY的第1个点A的坐标位置,并将M中该点A的值变为0;

S343,取输入坐标A的第j个相邻点,判断M中第j个相邻点的值是否为1,若是,转至步骤S344,若否,转至步骤S345;

S344,将第j个相邻点记录在第i个区域矩阵内,并将M中该相邻点的值变为0,建立G矩阵存储j的值和A的坐标,取第j个相邻点替代A,令j=1,转至步骤S343;

S345,令j=j+1,判断j是否大于预设相邻点总数,若是,转至步骤S346,若否,转至步骤S343;

S346,判断G是否为空,若是,则令i=i+1,转至步骤S330,若否,则转至步骤S347;

S347,用G矩阵中最后一行储存的坐标替代A,储存的j值取代j,删除G矩阵的最后一行,转至步骤S343。

4.如权利要求1所述的粮面粗平方法,其特征在于,步骤S500具体包括:S510,获取m个H区域各自的最小值,并建立min_H矩阵;

S520,获取n个L区域各自的最大值,并建立max_L矩阵;

S530,取min_H矩阵第i行记录的第一坐标;

S540,取max_L矩阵第j行记录的第二坐标;

S550,获取第一坐标与第二坐标的距离D,将D记录在距离矩阵的第i行,第j列;

S560,判断j是否等于n,若是,则转至步骤S570,若否,则令j=j+1,转至步骤S540;

S570,判断i是否等于m,若是,则转至步骤S580,若否,则令i=i+1,转至步骤S530;

S580,查找距离矩阵每行的最小值,建立最小距离矩阵,记录每行的最小值列数,以及对应的min_H矩阵和max_L矩阵中点的坐标。

5.如权利要求4所述的粮面粗平方法,其特征在于,所述平粮装置的步长小于所述平粮端的平粮宽度;步骤S600具体包括:S610,根据min_H矩阵和max_L矩阵中对应的两点坐标,确定平粮装置的平粮端的朝向;

S620,计算H区域的各点与对应L区域的max_L点所在直线的斜率,以筛选出各直线中斜率绝对值最小的直线l1和对应H区域的坐标点H1、以及斜率绝对值最大的直线l2和对应H区域的坐标点H2;

S630,以直线l1上位于H1远离max_L点一侧、且列向距离H1一个所述平粮端的平粮宽度的坐标点作为工作起点,以直线l2上位于H2远离max_L点一侧、且行向距离H2一个所述平粮端的平粮宽度的坐标点作为工作终点;

S640,根据工作起点的行坐标和工作终点的列坐标确定转折点;

S650,以所述平粮装置的步长为间距,确定工作起点至转折点之间的多个第一中间路径点、以及转折点至工作终点之间的多个第二中间路径点;

S660,自工作起点、多个第一中间路径点、转折点、多个第二中间路径点至工作终点分别对应L区域的max_L点,确定对应的H区域和L区域的所述二级平粮路径。

6.一种粮面平整方法,用以指导平粮装置对粮仓内的粮食顶面进行平粮,其特征在于,所述粮面平整方法包括以下步骤:S1000,获取粮仓图像,构建深度矩阵M;

S2000,根据所述深度矩阵M计算目标平粮高度hm;

S3000,获取所述深度矩阵M中的最大值和最小值,计算目标平粮高度hm与深度矩阵中的最小值和最大值的差的绝对值;

S4000,根据所述差的绝对值选择平粮方法;

S5000,根据所述平粮方法进行平粮。

7.如权利要求6所述的粮面平整方法,其特征在于,所述平粮方法包括取消平粮、粮面精平方法、以及如权利要求1至5中任意一项所述的粮面粗平方法;

步骤S4000具体包括:

若绝对值大于等于粗平差值,选择所述粮面粗平方法;

若绝对值大于等于精平差值且小于粗平差值时,选择所述粮面精平方法;

若绝对值小于精平差值时,选择取消平粮。

8.如权利要求7所述的粮面平整方法,其特征在于,所述粮面精平方法包括以下步骤:选择粮仓周侧一点作为平粮起点;

自平粮起点沿粮仓周向进行推粮,且于一整周的终点处平粮端向粮仓内侧移动以继续推粮。

9.一种平粮系统,用以设置在粮仓内,其特征在于,包括:平粮装置,可活动设置在粮仓内,所述平粮装置具有一朝下设置的平粮端,用以进行平粮作业;

深度相机,设于所述平粮装置的下端,所述深度相机用以拍摄粮仓的粮面,以获得粮仓图像信息;

驱动装置,设于粮仓内,所述驱动装置驱动连接所述平粮装置,用以驱动所述平粮装置沿纵向、横向和上下方向可活动设置;以及,控制装置,安装于所述平粮装置,与所述平粮装置、所述深度相机和所述驱动装置之间电连接。

10.如权利要求9所述的平粮系统,其特征在于,所述控制装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器的粮面平整方法的控制程序,所述处理器执行所述粮面平整方法的控制程序实现如权利要求6至8中任一项所述的粮面平整方法的步骤。