[發(fā)明專利]一種基于X波段的糧倉(cāng)苞谷含水率檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010584445.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111707679A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕兵;周真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N22/04
• 分類號(hào): G01N22/04;G06T17/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于X波段的糧倉(cāng)苞谷含水率檢測(cè)方法，其特征在于所述方法檢測(cè)含水率包括如下步驟；

拍攝糧倉(cāng)照片，使用Smart3DCapture生成糧倉(cāng)模型圖，并將模型圖導(dǎo)入到顯示裝置；

將多個(gè)檢測(cè)探頭放置在糧倉(cāng)的不同位置，檢測(cè)得到苞谷含水率對(duì)應(yīng)的電壓值經(jīng)AD轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)藍(lán)牙模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到接收端；

在生成的糧倉(cāng)模型圖中標(biāo)記檢測(cè)探頭的位置和相互之間的距離；

將傳輸來(lái)的探頭數(shù)值通過(guò)接收端中ARM擬合出苞谷含水率；

計(jì)算出檢測(cè)探頭所處位置的含水率，通過(guò)糧倉(cāng)中苞谷含水率隨位置的變化趨勢(shì)使用擬合算法計(jì)算出糧倉(cāng)整體的含水率分布，在顯示裝置的糧倉(cāng)模型中顯示含水率的整體分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種基于X波段的糧倉(cāng)苞谷含水率的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟(1)拍攝糧倉(cāng)照片，利用Smart3DCapture生成糧倉(cāng)的三維模型圖，并將三維模型圖導(dǎo)入到顯示裝置的步驟如下：

①照片的拍攝：使用影像分辨率高、清晰度高的手機(jī)或者照相機(jī)在光照條件好的情況下進(jìn)行拍攝，保證拍攝的照片色彩清晰、重疊度高；

②smart3D的建模：smart3D軟件基本為全自動(dòng)進(jìn)行三維建模的軟件，在拍攝照片滿足上述要求情況下進(jìn)行自動(dòng)建模，生成糧倉(cāng)的三維模型；

③3D模型圖的導(dǎo)入：依據(jù)上述生成的糧倉(cāng)的三維模型圖的信息，對(duì)顯示裝置中的ARM進(jìn)行編程，在顯示屏幕上顯示糧倉(cāng)的三維模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的基于X波段的糧倉(cāng)苞谷含水率的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟(2)將多個(gè)檢測(cè)探頭放置在糧倉(cāng)的不同位置，檢測(cè)得到苞谷含水率對(duì)應(yīng)的電壓值經(jīng)AD裝換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)藍(lán)牙模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到接收端，取五個(gè)以上的檢測(cè)探頭放置在糧倉(cāng)垂直方向的上部、中部、底部等間距的位置處，在底部的水平方向沿直線等間距放置三個(gè)檢測(cè)探頭，也可以增加檢測(cè)探頭的數(shù)量來(lái)提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，探頭內(nèi)部包括X波段的傳感器，ADSTM32F103單片機(jī)和CC2541模塊,X波段的傳感器接觸苞谷，含水率不同傳感器的電壓數(shù)值不同，含水率越高傳感器的電壓數(shù)值越小，傳感器測(cè)量的電壓值經(jīng)過(guò)STM32F103處理后裝換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)藍(lán)牙模塊傳輸?shù)浇邮斩恕?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的基于X波段的糧倉(cāng)苞谷含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述步驟(3)在生成的糧倉(cāng)模型圖中標(biāo)記檢測(cè)探頭的位置和相互之間的距離，在顯示裝置中標(biāo)記出檢測(cè)探頭的位置和距離之間的關(guān)系可以根據(jù)含水率的變化特征為后續(xù)的糧倉(cāng)整體水分分布圖提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的基于X波段的糧倉(cāng)苞谷含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述步驟(4)將傳輸來(lái)的探頭數(shù)值通過(guò)接收端中ARM擬合出苞谷含水率，檢測(cè)探頭測(cè)得苞谷含水率的數(shù)值經(jīng)過(guò)STM32F103芯片的轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在經(jīng)過(guò)藍(lán)牙的傳輸傳輸?shù)斤@示裝置的接收端，顯示裝置中內(nèi)嵌FPGA的處理芯片將傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，擬合出檢測(cè)探頭苞谷含水率分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的基于X波段的糧倉(cāng)苞谷含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述步驟(5)計(jì)算出檢測(cè)探頭所處位置的含水率，通過(guò)糧倉(cāng)中苞谷含水率隨位置的變化趨勢(shì)使用擬合算法計(jì)算出糧倉(cāng)整體的含水率分布，在顯示裝置的糧倉(cāng)模型中顯示含水率的整體分布，通過(guò)COMSOL的糧倉(cāng)內(nèi)部苞谷含水率仿真得出糧倉(cāng)內(nèi)含水率的漸變規(guī)律，根據(jù)漸變規(guī)律構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，對(duì)比傳統(tǒng)的擬合算法，找到合適的擬合算法并進(jìn)行參數(shù)的修正，最后通過(guò)FPGA的處理，在三維糧倉(cāng)模型圖中繪制出糧倉(cāng)苞谷含水率的整體分布圖。