Способ регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия (варианты) и считываемый компьютером носитель для долговременного хранения информации для осуществления способа регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия (варианты) Российский патент 2024 года по МПК A01B79/00 A01B63/24 G01J5/00 G06T7/00 G06T7/90 

Перекрестная ссылка на родственную заявку

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.

Область техники, к которой относится изобретение

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.

Уровень техники

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.

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.

Поэтому фермеру желательно знать объем остатков в каждой точке поля, так чтобы поле можно было обрабатывать надлежащим образом.

Сущность изобретения

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.

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.

Считываемый компьютером носитель долговременного пользования содержит команды, которые, когда исполняются компьютером, вызывают исполнение компьютером раскрытых здесь способов.

Краткое описание чертежей

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:

фиг. 1 – трактор и почвообрабатывающее орудие, соответствующие одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 – упрощенная блок-схема последовательности выполнения операций примерного способа эксплуатации трактора и почвообрабатывающего орудия, показанных на фиг. 1;

фиг. 3 - упрощенная блок-схема последовательности выполнения операций другого примерного способа эксплуатации трактора и почвообрабатывающего орудия, показанных на фиг. 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.

Подробное описание изобретения

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.

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.

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.

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.

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.

Формы единственного числа, как они используются здесь, предназначены для включения в себя также формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное.

Термин «и/или», как он используется здесь, включает любое и все сочетания одного или нескольких связанных перечисленных объектов.

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.

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%.

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).

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.

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.

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.

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).

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.

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).

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Ниже описываются дополнительные, не создающие ограничений примерные варианты осуществления изобретения.

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.

Вариант 2 осуществления изобретения: Способ по варианту 1 осуществления изобретения, в котором получение изображения поля содержит получение видимого светового излучения.

Вариант 3 осуществления изобретения: Способ по варианту 1 осуществления изобретения или варианту 2 осуществления изобретения, в котором получение изображения поля содержит получение инфракрасного излучения.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Вариант 10 осуществления изобретения: Способ по любому из вариантов 1-9 осуществления изобретения, в котором идентификация остатков на изображении содержит идентификацию топографии поверхности поля.

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.

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.

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.

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.

Вариант 15 осуществления изобретения: Способ по варианту 14 осуществления изобретения, дополнительно содержащий получение второго изображения поля после того, как узел обработки почвы обрабатывает поле.

Вариант 16 осуществления изобретения: Способ по варианту 15 осуществления изобретения дополнительно содержащий сравнение второго изображения поля с специально подобранной библиотекой или измененной библиотекой.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Способ регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия, имеющего по меньшей мере один узел обработки почвы, выполненный с возможностью обработки почвы в поле при проходе по ней почвообрабатывающего орудия, предусматривает выполнение первой калибровки почвообрабатывающего орудия на основе предварительно сформированной информационной базы, включающей в себя информацию по корреляции данных ранее проведенных наблюдений с физическими свойствами почвы и остатков на других полях; перемещение почвообрабатывающего орудия по полю таким образом, чтобы по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывал почву; получение изображения поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии; сравнивание информации из указанного полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой; идентифицирование остатков на указанном изображении на основе результата сравнения информации из полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой; изменение указанной предварительно сформированной информационной базы на основе полученного изображения; и выполнение второй калибровки почвообрабатывающего орудия на основе измененной информационной базы. Способ регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия, имеющего по меньшей мере один узел обработки почвы, выполненный с возможностью обработки почвы при проходе по ней почвообрабатывающего орудия, предусматривает получение изображения поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, при обработке почвы на указанном поле указанным по меньшей мере одним узлом обработки почвы; сравнивание полученного изображения с предварительно сформированной информационной базой, содержащей информацию по корреляции данных ранее проведенных наблюдений с физическими свойствами почвы и остатков на других полях; идентифицирование остатков на указанном изображении на основе результата сравнения указанного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой; регулирование рабочего параметра почвообрабатывающего орудия на основе по меньшей мере частично идентифицированных остатков; и изменение указанной предварительно сформированной информационной базы на основе указанного полученного изображения. Для осуществления способов регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия предусмотрен считываемый компьютером носитель для долговременного хранения информации. Обеспечивается защита почвы от эрозии, потерь питательных веществ и влаги с целью увеличения урожая. 4 н и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия, имеющего по меньшей мере один узел обработки почвы, выполненный с возможностью обработки почвы в поле при проходе по ней почвообрабатывающего орудия, характеризующийся тем, что:

выполняют первую калибровку почвообрабатывающего орудия на основе предварительно сформированной информационной базы, причем указанная предварительно сформированная информационная база включает в себя информацию по корреляции данных ранее проведенных наблюдений с физическими свойствами почвы и остатков на других полях;

перемещают почвообрабатывающее орудие по полю таким образом, чтобы по меньшей мере один узел обработки почвы обрабатывал почву;

получают изображение поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии;

сравнивают информацию из указанного полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой;

идентифицируют остатки на указанном изображении на основе результата сравнения информации из полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой;

изменяют указанную предварительно сформированную информационную базу на основе полученного изображения; и

выполняют вторую калибровку почвообрабатывающего орудия на основе измененной информационной базы.

2. Способ по п. 1, в котором при получении изображения поля фиксируют видимое световое излучение.

3. Способ по п. 1, в котором при получении изображения поля фиксируют инфракрасное излучение.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при сравнении информации из полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой сравнивают формы в полученном изображении с формами в указанной предварительно сформированной информационной базе.

5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при сравнении информации из полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой сравнивают цвет в полученном изображении с цветом в указанной предварительно сформированной информационной базе.

6. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при сравнении информации из полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой сравнивают измеренную отражающую способность с информацией в указанной предварительно сформированной информационной базе.

7. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при сравнении информации из полученного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой сравнивают видимый спектр излучения в полученном изображении с информацией в указанной предварительно сформированной информационной базе.

8. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при идентификации остатков на изображении определяют объем остатков на поверхности поля.

9. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при идентификации остатков на изображении идентифицируют материал, отличный от зерна.

10. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при идентификации остатков на изображении определяют топографию поверхности поля.

11. Способ по любому из пп. 1-3, в котором при идентификации остатков на изображении определяют свойства почвы в поле.

12. Способ по любому из пп. 1-3, в котором также регулируют рабочий параметр почвообрабатывающего орудия для поддержания выбранного объема остатков на земной поверхности.

13. Способ по п. 12, в котором при регулировании рабочего параметра почвообрабатывающего орудия регулируют по меньшей мере один параметр, выбранный из следующих 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.

14. Способ по любому из пп. 1-3, в котором получение изображения поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, включает в себя получение изображения поля перед тем, как узел обработки почвы, установленный на почвообрабатывающем орудии, обрабатывает поле.

15. Способ по п. 14, в котором также получают второе изображение поля после того, как узел обработки почвы обрабатывает поле.

16. Способ по п. 15, в котором также сравнивают второе изображение поля с указанной предварительно сформированной информационной базой или измененной информационной базой.

17. Способ по любому из пп. 1-3, в котором указанные данные ранее проводимых наблюдений содержат полевые условия и типы сельскохозяйственных культур.

18. Способ по п. 17, в котором полевые условия содержат по меньшей мере одно свойство, выбранное из группы, состоящей из уровня влажности, условий освещенности, типа грунта и объема травяного покрова.

19. Считываемый компьютером носитель для долговременного хранения информации для осуществления способа регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия по п.1.

20. Способ регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия, имеющего по меньшей мере один узел обработки почвы, выполненный с возможностью обработки почвы при проходе по ней почвообрабатывающего орудия, характеризующийся тем, что:

получают изображение поля с помощью камеры, установленной на почвообрабатывающем орудии, при обработке почвы на указанном поле указанным по меньшей мере одним узлом обработки почвы;

сравнивают полученное изображение с предварительно сформированной информационной базой, причем указанная предварительно сформированная информационная база содержит информацию по корреляции данных ранее проведенных наблюдений с физическими свойствами почвы и остатков на других полях;

идентифицируют остатки на указанном изображении на основе результата сравнения указанного изображения с указанной предварительно сформированной информационной базой;

регулируют рабочий параметр почвообрабатывающего орудия на основе по меньшей мере частично идентифицированных остатков; и

изменяют указанную предварительно сформированную информационную базу на основе указанного полученного изображения.

21. Способ по п. 20, в котором при регулировании рабочего параметра почвообрабатывающего орудия регулируют по меньшей мере один параметр, выбранный из следующих 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.

22. Считываемый компьютером носитель для долговременного хранения информации для осуществления способа регулирования рабочих параметров почвообрабатывающего орудия по п.20.