RU2811341C2 - Device, systems and methods of particle counting - Google Patents

Device, systems and methods of particle counting Download PDF

Info

Publication number
RU2811341C2
RU2811341C2 RU2021130761A RU2021130761A RU2811341C2 RU 2811341 C2 RU2811341 C2 RU 2811341C2 RU 2021130761 A RU2021130761 A RU 2021130761A RU 2021130761 A RU2021130761 A RU 2021130761A RU 2811341 C2 RU2811341 C2 RU 2811341C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plane
event
light
nos
channel
Prior art date
Application number
RU2021130761A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021130761A (en
Inventor
Чад ПЛАТНЕР
Филип ШТЕЙНЕР
Original Assignee
Пресижн Плэнтинг Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пресижн Плэнтинг Ллк filed Critical Пресижн Плэнтинг Ллк
Publication of RU2021130761A publication Critical patent/RU2021130761A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2811341C2 publication Critical patent/RU2811341C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: invention concerns a method for counting particles passing through a channel. When implementing the method, a light plane is formed across the channel with a matrix of LED emitters. As the particles pass through the light plane, the original output values generated in each light channel are recorded and the output values are stored in data cells. The original values are normalized so that each cell has a normalized output signal (NOS) value. The NOS values are analysed to identify data cells that are clustered together by at least one NOS value, with each cluster defining a separate event corresponding to at least one particle. For each detected event, the NOS values are summed up and the group velocity and volume of the event are determined. The number of particles of each identified first plane event is determined by classifying the volume of the event.
EFFECT: increase of accuracy of particle counting.
15 cl, 21 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

При работе с пневматическими сеялками, особенно при внесении продуктов с высокой нормой внесения, таких как мелкие семена (например, семян канолы, льна, проса, овса, пшеницы, ржи, ячменя и т.д.), продукт обычно течет по распределительным линиям к каждой высевающей секции практически непрерывным потоком. Отсюда следует понимать, что для обеспечения точного подсчета семян необходима система датчиков, которая способна обнаруживать и подсчитывать количество семян, одновременно проходящих через распределительные линии, при этом отличая семена от мусора, который может проходить через распределительные линии вместе с семенами.When operating air seeders, especially when applying high rate products such as small seeds (e.g. canola, flax, millet, oats, wheat, rye, barley, etc.), the product typically flows through the distribution lines to each row unit with a virtually continuous flow. It is therefore understood that to ensure accurate seed counting, a sensor system is required that is capable of detecting and counting the number of seeds passing through the distribution lines at one time, while distinguishing the seeds from debris that may pass through the distribution lines along with the seeds.

На фиг. 1A представлен вид в перспективе варианта осуществления узла счетчика частиц с одной матрицей, расположенного в канале.In fig. 1A is a perspective view of an embodiment of a single array particle counter assembly located in a channel.

На фиг. 1B представлен вид в перспективе варианта осуществления узла счетчика частиц с двумя матрицами, расположенного в канале.In fig. 1B is a perspective view of an embodiment of a dual array particle counter assembly located in a channel.

На фиг. 2A представлен вид в разрезе узла счетчика частиц с одной матрицей, если смотреть вдоль линий 2A-2A, показанных на фиг. 1А.In fig. 2A is a cross-sectional view of a single-die particle counter assembly as viewed along lines 2A-2A of FIG. 1A.

На фиг. 2B представлен вид в разрезе узла счетчика частиц с двумя матрицами, если смотреть вдоль линий 2B-2B, показанных на фиг. 1B.In fig. 2B is a cross-sectional view of a dual matrix particle counter assembly as viewed along lines 2B-2B of FIG. 1B.

На фиг. 3A представлен вид исходных сигналов напряжения от семян, показанных на фиг. 2A или 2B, проходящих через первую световую плоскость узла счетчика частиц.In fig. 3A is a view of the raw voltage signals from the seeds shown in FIG. 2A or 2B passing through the first light plane of the particle counter assembly.

На фиг. 3B представлен выходной скан нормированного выходного сигнала (Normalized Output Signal, NOS) после инвертирования и нормирования исходных сигналов напряжения, показанных на фиг. 3 А.In fig. 3B shows the output scan of the Normalized Output Signal (NOS) after inverting and normalizing the original voltage signals shown in FIG. 3 A.

На фиг. 4 показана логическая блок-схема процесса идентификации начального и конечного состояний скана NOS, показанного на фиг. 3B, для определения и маркировки Основных Событий.In fig. 4 is a flowchart of the process for identifying the start and end states of the NOS scan shown in FIG. 3B, to identify and mark Major Events.

На фиг. 5 – логическая блок-схема процесса идентификации ячеек впадины в скане NOS, показанном на фиг. 3В.In fig. 5 is a logic flow diagram of the process of identifying valley cells in the NOS scan shown in FIG. 3B.

На фиг. 6 – логическая блок-схема процесса разделения Основных Событий и маркировки разделенных событий.In fig. 6 – logical flow diagram of the process of separating Main Events and marking the separated events.

На фиг. 7 – представление скана NOS, показанного на фиг. 3B, показывающего маркировку Основных Событий.In fig. 7 is a representation of the NOS scan shown in FIG. 3B showing the Major Event markings.

На фиг. 8A – представление разделения Основного События и маркировки разделенных Событий после выявления первого столбца впадины.In fig. 8A is a representation of splitting the Main Event and marking the split Events after identifying the first trough column.

На фиг. 8B – представление дальнейшего разделения Основного События и дальнейшей маркировки разделенных Событий после выявления второго столбца впадины.In fig. 8B is a representation of further division of the Main Event and further marking of the divided Events after identifying the second trough column.

На фиг. 8C – представление дальнейшего разделения Основного События и дальнейшей маркировки разделенных Событий после выявления второго столбца впадины.In fig. 8C is a representation of further division of the Main Event and further marking of the divided Events after identifying the second trough column.

На фиг. 9 – логическая блок-схема процесса классификации Основных Событий.In fig. 9 – logical flow diagram of the process of classification of Major Events.

На фиг. 10A – блок-схема, обобщающая процесс анализа Группы, полученной из световой плоскости одиночной матрицы, чтобы прийти к окончательному подсчету семян и скорости семян для вывода и отображения.In fig. 10A is a flow chart summarizing the process of analyzing a Group obtained from a light plane of a single matrix to arrive at a final seed count and seed rate for output and display.

На фиг. 10B – блок-схема, обобщающая процесс сравнения Групп, полученных из каждой из световых плоскостей варианта осуществления с двумя матрицами, чтобы прийти к окончательному подсчету семян и скорости семян для вывода и отображения.In fig. 10B is a flow diagram summarizing the process of comparing Groups obtained from each of the light planes of the two-matrix embodiment to arrive at a final seed count and seed rate for output and display.

На фиг. 11 – вид сбоку варианта выполнения обычной пневматической сеялки.In fig. 11 – side view of a variant of a conventional pneumatic seeder.

На фиг. 12 – схематическое представление пневматической сеялки, показанной на фиг. 11, с узлами счетчика частиц, расположенными на распределительных линиях пневматической сеялки.In fig. 12 is a schematic representation of the pneumatic seeder shown in FIG. 11, with particle counter assemblies located on the air seeder distribution lines.

На фиг. 13 – вид сбоку высевающей секции сеялки точного высева с узлом счетчика частиц, расположенным на распределительной линии высевающей секции.In fig. 13 is a side view of the seeding section of a precision seeder with a particle counter assembly located on the distribution line of the seeding section.

На фиг. 14 – схематическое представление варианта осуществления системы контроля, показывающее обмен данными с узлом счетчика частиц и другими компонентами, которые могут использоваться с пневматической сеялкой, показанной на фиг. 11, или сеялкой точного высева, показанной на фиг. 13.In fig. 14 is a schematic diagram of an embodiment of the control system showing communication with the particle counter assembly and other components that may be used with the air seeder shown in FIG. 11, or the precision seeder shown in FIG. 13.

На фиг. 15 – вариант осуществления процесса настройки системы контроля, управления пневматической сеялкой или сеялкой точного высева, а также хранения и отображения рабочих данных.In fig. 15 – an embodiment of the process of setting up a control system, controlling a pneumatic seeder or precision seeder, as well as storing and displaying operating data.

Описание изобретенияDescription of the invention

Ссылаясь на чертежи, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые или соответствующие компоненты на нескольких видах, на фиг. 1A представлен увеличенный вид в перспективе одного из вариантов осуществления узла 200A счетчика частиц с одной матрицей, расположенного на участке трубы или канала 202, через который проходят частицы. На фиг. 2A показан вид в разрезе счетчика частиц 200A и канала 202, если смотреть вдоль линий 2A-2A, показанных на фиг. 1А.Referring to the drawings, in which like reference numerals denote the same or corresponding components in multiple views, FIG. 1A is an enlarged perspective view of one embodiment of a single-die particle counter assembly 200A located in a portion of a pipe or channel 202 through which particles pass. In fig. 2A is a cross-sectional view of particle counter 200A and channel 202 as viewed along lines 2A-2A shown in FIG. 1A.

На фиг. 1B показа увеличенный вид в перспективе одного из вариантов осуществления узла 200B счетчика частиц с двумя матрицами, расположенного на участке трубы или канала 202, через который проходят частицы. На фиг. 2B показан вид в разрезе счетчика 200B частиц и канала 202, если смотреть вдоль линий 2B-2B, показанных на фиг. 1B.In fig. 1B shows an enlarged perspective view of one embodiment of a dual-die particle counter assembly 200B located in the portion of pipe or channel 202 through which particles pass. In fig. 2B is a cross-sectional view of particle counter 200B and channel 202 as viewed along lines 2B-2B shown in FIG. 1B.

На протяжении всего этого описания ссылочная позиция 200 используется для общего обозначения узла 200A или 200B счетчика частиц, если конкретное описание не относится только к одному из вариантов осуществления, и в этом случае ссылочная позиция 200A будет использоваться при рассмотрении только варианта осуществления с одной матрицей, а ссылочная позиция 200B будет использоваться при рассмотрении только варианта осуществления с двумя матрицами.Throughout this description, reference numeral 200 is used to generally refer to particle counter assembly 200A or 200B, unless the specific description applies to only one of the embodiments, in which case reference numeral 200A will be used when considering only the single array embodiment, and Reference numeral 200B will be used when considering only the dual matrix embodiment.

Следует понимать, что частицы могут переноситься воздушным потоком через канал 202 или могут падать через канал 202 под действием силы тяжести. Например, как показано на фиг. 11 и 12, узел 200 счетчика частиц может располагаться на распределительной линии 58 пневматической сеялки 10 (рассматриваемой ниже) или, как показано на фиг. 13, на семяпроводе 332 высевающей секции сеялки 300 точного высева (рассматриваемой ниже). В таких применениях узел 200 счетчика частиц используется для обнаружения и подсчета проходящих семян. В некоторых пневматических сеялках семена и удобрения (или другие сельскохозяйственные материалы) проходят через распределительные линии 58 вместе, и узел 200 счетчика частиц может отличать семена от других сельскохозяйственные материалов, так что учитываются только семена. Узел счетчика частиц может также различать семена и грязь или другой мусор, проходящий через распределительные линии 58 пневматической сеялки 10 или семяпровод 332 сеялок 300 точного высева, поэтому учитываются только семена. Кроме того, в таких применениях узел 200 счетчика частиц может использоваться для классификации частиц, чтобы различать "хорошие семена" и фрагменты семян, чтобы таким образом подсчитывать только "хорошие семена", которые, как ожидается, прорастут. Хотя пневматические сеялки и сеялки точного высева являются двумя типичными примерами применения узла 200 счетчика частиц, следует понимать, что узел 200 счетчика частиц может использоваться в любом другом сельскохозяйственном, промышленном или коммерческом применении, где желательно подсчитывать частицы, проходящие через трубу или канал для обнаружения и подсчета только определенных типов частиц, проходящих через трубу или канал.It should be understood that particles may be carried by air flow through the channel 202 or may fall through the channel 202 under the influence of gravity. For example, as shown in FIG. 11 and 12, the particle counter assembly 200 may be located on the distribution line 58 of the air seeder 10 (discussed below) or, as shown in FIG. 13, on the seed tube 332 of the seed unit of the precision planter 300 (discussed below). In such applications, particle counter assembly 200 is used to detect and count passing seeds. In some air seeders, seeds and fertilizers (or other agricultural materials) pass through distribution lines 58 together, and the particle counter assembly 200 can distinguish seeds from other agricultural materials so that only the seeds are counted. The particle counter assembly can also distinguish between seeds and dirt or other debris passing through the distribution lines 58 of the air seeder 10 or the seed line 332 of the precision planters 300 so that only the seeds are counted. Additionally, in such applications, particle counter assembly 200 may be used to classify particles to distinguish between “good seeds” and seed fragments, thereby counting only “good seeds” that are expected to germinate. Although pneumatic seeders and precision planters are two typical applications for particle counter assembly 200, it should be understood that particle counter assembly 200 may be used in any other agricultural, industrial, or commercial application where it is desired to count particles passing through a pipe or channel to detect and counting only certain types of particles passing through a pipe or channel.

В варианте осуществления узла 200A счетчика частиц с одной матрицей, показанном на фиг. 1A и 2A, поперек канала 202 создается одна световая плоскость 210-1. Одиночная световая плоскость 210-1 создается матрицей 212-1 светодиодных излучателей, установленных внутри корпуса 214-1 излучателя, расположенного с одной стороны канала 202. На противоположной стороне канала 202 и непосредственно напротив матрицы 212-1 светодиодных излучателей расположена соответствующая приемная матрица 216-1, установленная внутри корпуса 218-1 приемника.In the embodiment of single matrix particle counter assembly 200A shown in FIG. 1A and 2A, one light plane 210-1 is created across the channel 202. A single light plane 210-1 is created by an array of LED emitters 212-1 mounted within an emitter housing 214-1 located on one side of the channel 202. On the opposite side of the channel 202 and directly opposite the array of LED emitters 212-1 is a corresponding receiving array 216-1 , installed inside the receiver housing 218-1.

В варианте осуществления узла 200B счетчика частиц с двумя матрицами, показанном на фиг. 1B и 2B, поперек канала 202 формируются две отдельные световые плоскости 210-1, 210-2, причем световые плоскости 210-1, 210-2 смещены друг от друга в продольном направлении канала 202 на расстояние "D", так что частица будет последовательно проходить через первую световую плоскость 210-1, а затем через вторую световую плоскость 210-2. Каждая световая плоскость 210-1, 210-2 генерируется соответствующей матрицей 212-1, 212-2 светодиодных излучателей, причем каждая матрица установлена в соответствующем корпусе 214-1, 214-2 излучателя, расположенном на двух сторонах канала 202, ориентированных под углом 90 градусов относительно друг друга вокруг продольной оси 204 канала 202, чтобы обнаруживать прохождение частиц в трех измерениях. На противоположных сторонах канала 202 и непосредственно напротив каждой из соответствующих светодиодных матриц 212-1, 212-2 находится соответствующая приемная матрица 216-1, 216-2, причем каждая приемная матрица 216-1, 216-2 установлена внутри соответствующего корпуса 218-1, 218-2 приемника.In the embodiment of dual matrix particle counter assembly 200B shown in FIG. 1B and 2B, two separate light planes 210-1, 210-2 are formed across the channel 202, the light planes 210-1, 210-2 being offset from each other in the longitudinal direction of the channel 202 by a distance "D" such that the particle is consistently pass through the first light plane 210-1 and then through the second light plane 210-2. Each light plane 210-1, 210-2 is generated by a corresponding matrix of LED emitters 212-1, 212-2, each matrix mounted in a corresponding emitter housing 214-1, 214-2 located on two sides of the channel 202 oriented at an angle of 90 degrees relative to each other about the longitudinal axis 204 of the channel 202 to detect the passage of particles in three dimensions. On opposite sides of channel 202 and directly opposite each of the respective LED arrays 212-1, 212-2 is a corresponding receiver array 216-1, 216-2, each receiver array 216-1, 216-2 mounted within a respective housing 218-1 , 218-2 receivers.

В любом из вариантов 200A, 200B осуществления матрицы, светодиодные матрицы 212-1, 212-2, соответственно, содержат ряд близко расположенных светодиодных излучателей 220, каждый из которых создает световой луч или световой канал 222 поперек ширины или диаметра канала 202. Соответствующие приемные матрицы 216-1, 216-2, сообразно обстоятельствам, содержат соответствующее количество близко расположенных фотодиодных приемников 224, которые принимают световые лучи или световые каналы 222 расположенного напротив светодиодного излучателя 220. В одном из вариантов осуществления фотодиодные приемники 224 и светодиодные излучатели 220 непосредственно выровнены друг с другом, так что линия между ними перпендикулярна каждому из фотодиодных приемников 224 и светодиодных излучателей 220. В других вариантах осуществления линии не перпендикулярны.In any of the array embodiments 200A, 200B, the LED arrays 212-1, 212-2, respectively, comprise a number of closely spaced LED emitters 220, each of which produces a light beam or light channel 222 across the width or diameter of the channel 202. Corresponding receiving arrays 216-1, 216-2, as appropriate, comprise a corresponding number of closely spaced photodiode receivers 224 that receive light beams or light channels 222 from an opposing LED emitter 220. In one embodiment, the photodiode receivers 224 and LED emitters 220 are directly aligned with each other. each other such that a line between them is perpendicular to each of the photodiode receivers 224 and LED emitters 220. In other embodiments, the lines are not perpendicular.

В обоих вариантах 200A, 200B осуществления первая матрица 212-1 светодиодов показана как имеющая 12 светодиодных излучателей 220, создающих световые лучи или световые каналы 222 (обозначенные C1-Cl2), проходящие поперек ширины или диаметра канала 202. В варианте 200B осуществления с двумя матрицами, вторая матрица 212-2 светодиодов также показана как имеющая 12 светодиодных излучателей, создающих световые лучи или световые каналы 222 (обозначенные C13-C24), проходящие поперек ширины канала 202 перпендикулярно световым каналам Cl-C12 первой матрицы 212-1 светодиодов. Каждая соответствующая приемная матрица 216-1, 216-2, сообразно обстоятельствам, показана как имеющая 12 соответствующих фотодиодов 224. Следует понимать, что можно использовать большее или меньшее количество светодиодных излучателей и фотодиодных приемников, располагая их с большими или меньшими интервалами. Следует также понимать, что в зависимости от конкретного применения могут использоваться светодиоды с более широкими или более узкими углами луча и разной интенсивностью света в зависимости от конкретного применения, в том числе в зависимости от ширины или диаметра канала 202 и размера проходящих через канал частиц, которые должны быть обнаружены, и от различных других факторов, очевидных специалистами в данной области техники. Исключительно в качестве примера, в приложениях для обнаружения семян, проходящих через распределительные линии 58 сеялки 10, подходящие светодиодные излучатели могут быть светодиодными излучателями SM1206NHC-IL производства компании Bivar, Inc., имеющими угол луча 30 градусов, разнесенными на 0,08 дюйма (0,2 см), а подходящими фотодиодами 224 могут быть фотодиоды TEMD7000X01 производства компании Vishay Intertechnology, Inc., разнесенными на 0,08 дюйма (0,2 см). В варианте 200B с двумя матрицами подходящее расстояние продольного смещения "D" между световыми плоскостями 210-1, 210-2 может составлять 0,125 дюйма (0,32 см), от 0,05 до 1 дюйма (от 0,13 до 2,5 см) или от 0,1 до 0,5 дюйма (от 0,2 см до 1,3 см).In both embodiments 200A, 200B, the first LED array 212-1 is shown as having 12 LED emitters 220 producing light beams or light channels 222 (labeled C1-Cl2) extending across the width or diameter of the channel 202. In the dual array embodiment 200B , the second LED array 212-2 is also shown as having 12 LED emitters producing light beams or light channels 222 (labeled C13-C24) extending across the width of the channel 202 perpendicular to the light channels Cl-C12 of the first LED array 212-1. Each respective receiver array 216-1, 216-2 is, as appropriate, shown as having 12 corresponding photodiodes 224. It should be understood that more or fewer LED emitters and photodiode receivers can be used, spaced at larger or smaller intervals. It should also be understood that LEDs with wider or narrower beam angles and different light intensities may be used depending on the specific application, including depending on the width or diameter of the channel 202 and the size of particles passing through the channel that must be detected, and from various other factors obvious to those skilled in the art. By way of example only, in applications for detecting seeds passing through the distribution lines 58 of the planter 10, suitable LED emitters may be the SM1206NHC-IL LED emitters available from Bivar, Inc., having a beam angle of 30 degrees, spaced 0.08 inches apart. .2 cm), and suitable photodiodes 224 may be TEMD7000X01 photodiodes from Vishay Intertechnology, Inc., spaced 0.08 inches (0.2 cm). In the dual array embodiment 200B, a suitable longitudinal offset distance "D" between the light planes 210-1, 210-2 may be 0.125 inches (0.32 cm), 0.05 to 1 inch (0.13 to 2.5 cm) or 0.1 to 0.5 inches (0.2 cm to 1.3 cm).

На фиг. 2A и 2B представлен моментальный снимок группы семян S1-S5, проходящих через канал 202, такой как распределительная линия 58 пневматической сеялки 10. Следует понимать, что при применении пневматической сеялки семена переносятся воздушным потоком по распределительным линиям 58 с относительно высокой скоростью и, по существу, непрерывным потоком (особенно при посеве мелких семян с высокими дозами внесения, таких как семена канолы, льна, проса, овса, пшеницы, ржи, ячменя и т.д.), поэтому моментальный снимок группы семян на фиг. 2A или 2B предоставлен для простоты пояснения скана сигналов, показанного на фиг. 3A, генерируемых этой группой семян, проходящей через одиночную световую плоскость 210-1 или две световые плоскости 210-1, 210-2, и другие процессы, выполняемые для анализа сигналов с целью подсчета и классификации семян, как рассматривается ниже. Хотя нижеследующее описание относится к семенам с целью пояснения процесса, происходящего при применении пневматической сеялке или сеялки точного посева, следует понимать, что термин "семена" используется только в качестве примера, и поэтому термин "семена" следует понимать как взаимозаменяемый с термином частица.In fig. 2A and 2B show a snapshot of a group of seeds S1-S5 passing through a channel 202, such as the distribution line 58 of the air seeder 10. It should be understood that when using an air seeder, the seeds are carried by the air flow along the distribution lines 58 at a relatively high speed and, essentially, , continuous flow (especially when planting small seeds with high rates of application, such as canola, flax, millet, oats, wheat, rye, barley, etc.), so the snapshot of a group of seeds in FIG. 2A or 2B is provided for ease of explanation of the signal scan shown in FIG. 3A generated by this group of seeds passing through a single light plane 210-1 or two light planes 210-1, 210-2, and other processes performed to analyze the signals for the purpose of counting and classifying seeds, as discussed below. Although the following description refers to seeds for the purpose of explaining the process that occurs when using an air seeder or precision planter, it should be understood that the term “seed” is used as an example only, and therefore the term “seed” should be understood interchangeably with the term particle.

ФункционированиеOperation

Как известно из области техники, фотодиод использует световую энергию для генерирования электрического тока, при этом напряжение увеличивается пропорционально интенсивности света. Таким образом, следует понимать, что, когда частица проходит через световой канал 222, генерируемый светодиодным излучателем 220, совмещенный с ним фотодиод 224 на мгновение "затеняется", что приводит к падению выходного напряжения сигнала. После того, как частица пройдет через световой канал 222, так что световой канал окажется полностью разблокированным, выходной сигнал фотодиода 224 вернется к своей максимальной интенсивности.As is known in the art, a photodiode uses light energy to generate an electric current, wherein the voltage increases in proportion to the intensity of the light. Thus, it should be understood that when a particle passes through the light channel 222 generated by the LED emitter 220, the associated photodiode 224 is momentarily “blacked out,” causing the signal output voltage to drop. After the particle passes through the light channel 222, so that the light channel is completely unblocked, the output signal of the photodiode 224 will return to its maximum intensity.

Выходные сигналы фотодиодов 224 одной световой плоскости 210-1 или двух световых плоскостей 210-1, 210-2 принимаются контроллером 110 и сохраняются в памяти для дальнейшей обработки. Контроллер 110 может быть частью системы 100 контроля семян (рассматриваемой ниже). Контроллер 110 может располагаться в кабине трактора, тянущего пневматическую сеялку 10, или сеялку 300 точного посева, как описано ниже.The output signals of the photodiodes 224 of one light plane 210-1 or two light planes 210-1, 210-2 are received by the controller 110 and stored in memory for further processing. The controller 110 may be part of a seed control system 100 (discussed below). The controller 110 may be located in the cab of a tractor pulling an air seeder 10, or a precision planter 300, as described below.

На фиг. 3A показан мгновенный снимок "исходных" сигналов напряжения (Vraw), генерируемых фотодиодами 224 и регистрируемых контроллером 110, когда группа семян S1-S5 проходит через первую световую плоскость 210-1 (то есть через каналы C1-C12). Контроллер 110 регистрирует выходные сигналы каждого из фотодиодов 224, связанных с каждым световым каналом 222, в последовательных ячейках данных в течение серии сканирований данных, при этом каждая из последовательных ячеек данных для каждого из световых каналов 222 расположенных параллельно (то есть в строках или столбцах). В примере, показанном на фиг. 3A, моментальный снимок содержит серию из 50 циклов сбора данных или сканов, при этом каждая строка соответствует одному циклу сбора данных или одному скану для каждого из световых каналов 222 (C1-C12), организованных в столбцы. Следует понимать, что выходные сигналы могут быть альтернативно организованы таким образом, что сканы данных организованы в последовательные столбцы, а световые каналы 222 организованы в строки. Только в качестве примера, данные могут собираться или сканироваться контроллером 110 с частотой 10 кГц, но могут собираться с более высокими или более низкими частотами в зависимости от размера и скорости прохождения частиц, которые должны быть обнаружены и подсчитаны. Хотя это и не показано, следует понимать, что для варианта 200B осуществления с двумя матрицами аналогичный набор исходных данных о напряжении будет генерироваться и собираться контроллером 110, когда семена S1-S5 проходят через вторую световую плоскость 210-2 (т.е. через каналы C13-C24), ориентированные под углом 90 градусов к первой световой плоскости 210-1.In fig. 3A shows a snapshot of the “raw” voltage signals (V raw ) generated by the photodiodes 224 and detected by the controller 110 as a group of seeds S1-S5 passes through the first light plane 210-1 (ie, through channels C1-C12). The controller 110 registers the outputs of each of the photodiodes 224 associated with each light channel 222 into successive data cells over a series of data scans, with each of the successive data cells for each of the light channels 222 arranged in parallel (i.e., in rows or columns) . In the example shown in FIG. 3A, a snapshot contains a series of 50 acquisition cycles or scans, with each row corresponding to one acquisition cycle or one scan for each of the light channels 222 (C1-C12) organized into columns. It should be understood that the output signals may alternatively be organized such that the data scans are organized into sequential columns and the light channels 222 are organized into rows. By way of example only, data may be collected or scanned by controller 110 at a frequency of 10 kHz, but may be collected at higher or lower frequencies depending on the size and speed of particles to be detected and counted. Although not shown, it should be understood that for the dual matrix embodiment 200B, a similar set of raw voltage data will be generated and collected by the controller 110 as the seeds S1-S5 pass through the second light plane 210-2 (i.e., through the channels C13-C24) oriented at 90 degrees to the first light plane 210-1.

Процесс нормирования данныхData normalization process

Как только сигналы Vraw собраны и сохранены в памяти контроллера 110, контроллер 110 запускает программу 101 инвертирования и "нормирования" сигналов Vraw до значений от 0 до 1 (без единиц измерения). На фиг. 3B представлен тот же мгновенный снимок, что и на фиг. 3A, после того, как сигналы Vraw были инвертированы и нормированы с использованием описанного ниже процесса, и в дальнейшем называются "нормированным выходным сигналом" или "NOS". Сигналы Vraw инвертируются и нормируются таким образом, что, когда канал 222 света имеет максимальную интенсивность света (т.е. не заблокирован проходящим семенем), значение сигнала равно 0. Когда световой канал 222 имеет самую низкую интенсивность света (то есть полностью заблокирован проходящим семенем), значение сигнала равно 1. Т.е. промежуточные значения сигнала от 0 до 1 свидетельствуют о том, что световой канал 222 частично заблокирован проходящим семенем.Once the V raw signals are collected and stored in the memory of the controller 110, the controller 110 runs a program 101 to invert and “normalize” the V raw signals to values between 0 and 1 (no units). In fig. 3B shows the same snapshot as in FIG. 3A, after the V raw signals have been inverted and normalized using the process described below, and are hereinafter referred to as "normalized output signal" or "NOS". The V raw signals are inverted and normalized such that when light channel 222 has maximum light intensity (i.e. not blocked by passing seed), the signal value is 0. When light channel 222 has lowest light intensity (i.e. completely blocked by passing seed) seed), the signal value is 1. I.e. intermediate signal values from 0 to 1 indicate that light channel 222 is partially blocked by passing seed.

Чтобы инвертировать и нормировать напряжение исходного сигнала (Vraw), показанного на фиг. 3A для каналов C1-C12, с целью получения данных NOS, показанных на фиг. 3B для каналов C1–C12, используется следующее уравнение:To invert and normalize the voltage of the original signal (V raw ) shown in FIG. 3A for channels C1-C12 to obtain the NOS data shown in FIG. 3B for channels C1–C12, the following equation is used:

NOS=1 – (Vraw – Vb)/(Vu – Vb),NOS=1 – (V raw – V b )/(V u – V b ),

где NOS – нормированный выходной сигнал,where NOS is the normalized output signal,

Vraw – исходное обнаруженное напряжение светового канала 222,V raw – initial detected voltage of light channel 222,

Vb – среднее напряжение, когда световой канал 222 заблокирован,V b – average voltage when light channel 222 is blocked,

Vu – среднее напряжение, когда световой канал 222 разблокирован.V u is the average voltage when light channel 222 is unlocked.

Значение Vb может задаваться как постоянная величина (например, 0,025 вольт) или Vb может быть средним выходным напряжением каждого фотодиода 224 при выключенным соответствующем светодиодном излучателе 216.The value of V b may be set as a constant value (for example, 0.025 volts) or V b may be the average output voltage of each photodiode 224 when the corresponding LED emitter 216 is turned off.

Значение Vu может быть последовательным буфером, работающим на принципе обслуживания в порядке поступления (first-in-first-out, FIFO), на 100 сканов данных Vraw каждого фотодиода 224, когда нет частицы, проходящей через соответствующий световой канал 222 (например, С1-С12), и когда напряжение Vraw имеет изменение менее ±0,01 В от предыдущего скана к текущему скану.The V u value may be a serial buffer operating on a first-in-first-out (FIFO) basis for 100 scans of the V raw data of each photodiode 224 when there is no particle passing through the corresponding light channel 222 (e.g. C1-C12), and when the voltage V raw has a change of less than ±0.01 V from the previous scan to the current scan.

Следует принимать во внимание, что для варианта 200B осуществления с двумя матрицами процесс генерации данных NOS для каналов C13-C24 является таким же, что и для каналов C1-C12.It should be appreciated that for dual matrix embodiment 200B, the NOS data generation process for channels C13-C24 is the same as for channels C1-C12.

Обращаясь к фиг. 2, семена пронумерованы позициями S1-S5 от самого первого (самого нижнего) до самого последнего (самого верхнего) семени. Когда самое первое одиночное семя S1 проходит через первую световую плоскость 210-1, значения NOS генерируются, как показано на фиг. 3B, в виде небольшого кластера объединенных ячеек, имеющих значения от 0,1 до 1 в серии столбцов (каналы C2-C4 в этом примере) и в серии строк сканов (строки 3-17 в этом примере). Следует отметить, что самый первый скан (т.е. строка 1 скана) находится в нижней части фиг. 3А и 3Б. По-прежнему ссылаясь на фиг. 2, когда группа семян S2-S5 (которые находятся в непосредственной близости друг от друга, причем семена S2, S3, семена S2, S4 и семена S4, 25 перекрываются или касаются друг друга) проходит через первую световую плоскость 210-1, значения NOS генерируются, как показано на фиг. 3B, в виде большого кластера объединенных ячеек, имеющих значения от 0,2 до 1 в серии столбцов (каналы C4-C10 в этом примере) и в серии строк сканов (строки 15-48 в этом примере). Каждый кластер значений NOS от 0,2 до 1 называется "Основным Событием". Таким образом, следует понимать, что Основное Событие может представлять собой одно дискретное семя (такое как семя S1) или Основное Событие может представлять собой несколько семян (таких как семена S2-S5), проходящих через световые плоскости 210-1 в непосредственной близости друг к другу. Для варианта 200B с двумя матрицами, аналогичный набор главных событий будет генерироваться для семян, последовательно проходящих через каналы C13-C24 второй световой плоскости 210-2 (на чертеже не показаны).Referring to FIG. 2, the seeds are numbered S1-S5 from the very first (lowest) to the last (topmost) seed. When the very first single seed S1 passes through the first light plane 210-1, NOS values are generated as shown in FIG. 3B, as a small cluster of merged cells having values from 0.1 to 1 in a series of columns (channels C2-C4 in this example) and in a series of scan rows (rows 3-17 in this example). It should be noted that the very first scan (i.e. line 1 of the scan) is at the bottom of Fig. 3A and 3B. Still referring to FIG. 2, when a group of seeds S2-S5 (which are in close proximity to each other, with seeds S2, S3, seeds S2, S4 and seeds S4, 25 overlapping or touching each other) passes through the first light plane 210-1, NOS values are generated as shown in FIG. 3B, as a large cluster of merged cells having values from 0.2 to 1 in a series of columns (channels C4-C10 in this example) and in a series of scan rows (rows 15-48 in this example). Each cluster of NOS values from 0.2 to 1 is called a "Main Event". Thus, it is understood that the Main Event may be one discrete seed (such as seed S1) or the Main Event may be multiple seeds (such as seeds S2-S5) passing through the light planes 210-1 in close proximity to each other. to a friend. For the dual matrix embodiment 200B, a similar set of main events will be generated for seeds sequentially passing through channels C13-C24 of the second light plane 210-2 (not shown).

Идентификация Основных СобытийIdentification of Major Events

После того, как данные NOS сформированы, контроллер 110 использует программу 101 для анализа данных NOS, чтобы выявить кластеры ячеек и ассоциировать каждый кластер ячеек с уникальным идентификатором для дальнейшей обработки, рассматриваемой ниже. Чтобы различать кластеры ячеек и ассоциировать каждый кластер ячеек как отдельное Основное Событие, данные NOS анализируются, чтобы определить, когда в каждом канале C1-С12 появится первая ячейка, имеющая значение NOS, превышающее предварительно заданное минимальное значение (например, 0,15), что свидетельствует о том, что семя начинает проходить через этот канал (то есть имеет место "начальное состояние"), и когда в каждом канале C1-C12 останется последняя NOS ячейка, имеющая значение, превышающее заранее заданное минимальное значение (например, 0,15), что указывает на то, что семя прошло через канал (т.е. имеет место "конечное состояние"). Все непосредственно соединенные ячейки во всех столбцах между начальным и конечным состояниями составляют единый кластер ячеек и определяют одно Основное Событие. Следует иметь в виду, что для варианта 200B осуществления с двумя матрицами процесс различения кластеров ячеек и связывания каждого кластера ячеек в отдельное Основное Событие для каналов C13-C24 является таким же, как описано выше для каналов С1-С12.After the NOS data is generated, the controller 110 uses the NOS data analysis program 101 to identify clusters of cells and associate each cluster of cells with a unique identifier for further processing discussed below. To distinguish between clusters of cells and associate each cluster of cells as a separate Major Event, NOS data is analyzed to determine when the first cell appears in each channel C1-C12 having a NOS value greater than a predefined minimum value (e.g., 0.15), which indicates that the seed begins to pass through this channel (that is, the "initial state" occurs), and when each channel C1-C12 remains the last NOS cell having a value greater than a predetermined minimum value (for example, 0.15) , which indicates that the seed has passed through the channel (i.e. there is a "final state"). All directly connected cells in all columns between the initial and final states constitute a single cluster of cells and define one Main Event. It will be appreciated that for dual matrix embodiment 200B, the process of distinguishing cell clusters and associating each cell cluster into a separate Main Event for channels C13-C24 is the same as described above for channels C1-C12.

Процесс идентификации начального/конечного состоянийStart/End State Identification Process

Чтобы выявить начальное состояние для каждого столбца канала и конечное состояние для каждого столбца канала, программой 101 контроллера 110 выполняется процесс 400 идентификации начального/конечного состояний, проиллюстрированный на фиг. 4. Для целей настоящего документа, рассматриваются только значения NOS каналов С1-С12. Для варианта 200B с двумя матрицами тот же процесс выполняется для каналов C13-C24.To identify the initial state for each channel column and the final state for each channel column, the program 101 of the controller 110 performs the initial/final state identification process 400 illustrated in FIG. 4. For the purposes of this document, only the NOS values of channels C1-C12 are considered. For the 200B dual matrix option, the same process is performed for channels C13-C24.

Обращаясь к фиг. 4, на начальном этапе 402 анализируется ячейка данных NOS конкретного канала, т.е. считывается и сохраняется в памяти значение текущей ячейки NOS (NOS-c), и первоначально предполагается, что она находится в конечном состоянии, пока не будет установлено иное, как описано в данном документе. На этапе 404 считывается и сохраняется в памяти значение ячейки NOS (NOS-p) этого же канала, непосредственно предшествующей ячейке NOS-c. На этапе 406 считывается и сохраняется в памяти значение ячейки NOS (NOS-f) этого же канала, следующей за ячейкой NOS-c. На этапе 408 вычисляется изменение сигнала по сравнению с предшествующей ячейкой (Look Behind Delta, Delta-lb) этого канала путем вычитания значения ячейки NOS-p из значения ячейки NOS-c. Рассчитанное изменение Delta-lb сохраняется в памяти.Referring to FIG. 4, at an initial step 402, the NOS data cell of a particular channel is analyzed, i.e. The value of the current NOS cell (NOS-c) is read and stored in memory and is initially assumed to be in the final state until otherwise specified as described herein. At step 404, the value of the NOS cell (NOS-p) of the same channel immediately preceding the NOS-c cell is read and stored in memory. At step 406, the value of the NOS cell (NOS-f) of the same channel following the NOS-c cell is read and stored in memory. At step 408, the change in signal relative to the previous cell (Look Behind Delta, Delta-lb) of this channel is calculated by subtracting the value of the NOS-p cell from the value of the NOS-c cell. The calculated Delta-lb change is stored in memory.

На этапе 410 вычисляется изменение сигнала по сравнению с последующей ячейкой (Look Ahead Delta, Delta-la) этого канала путем вычитания значения ячейки NOS-c из значения ячейки NOS-f. Значение Delta-la сохраняется в памяти. На этапе 412 выполняется поиск в памяти с целью выявления соответствующего состояния (то есть начального или конечного состояния) для ячейки NOS-p из предыдущего цикла. Если ячейка NOS-p находится в конечном состоянии (т.е. ответ на этапе 412 – Да), программа переходит к этапу 414.At step 410, the change in signal relative to the next cell (Look Ahead Delta, Delta-la) of that channel is calculated by subtracting the value of cell NOS-c from the value of cell NOS-f. The Delta-la value is stored in memory. At step 412, a memory search is performed to identify the corresponding state (ie, start or end state) for the NOS-p cell from the previous cycle. If the NOS-p cell is in the final state (i.e., the answer to step 412 is Yes), the program proceeds to step 414.

На этапе 414, если значение Delta-lb больше 0,1 (т.е. условие выполняется), ячейка NOS-c ассоциируется на этапе 420 как находящаяся в начальном состоянии, и ассоциированное состояние записывается в памяти. Затем программа переходит к этапу 430 для циклического перехода к следующей ячейке NOS в следующем столбце в той же строке скана. Следует понимать, что, когда программа переходит к следующей ячейке NOS в следующем столбце той же строки, ячейка, которая была ячейкой NOS-f в предыдущем цикле, теперь становится ячейкой NOS-c в новом цикле. Точно так же ячейка, которая была ячейкой NOS-c в предыдущем цикле, теперь становится ячейкой NOS-p в новом цикле. Возвращаясь к этапу 414, если условие на этапе 414 не выполняется, сигнал NOS-c дополнительно анализируется на этапе 418.At step 414, if the Delta-lb value is greater than 0.1 (ie, the condition is met), the NOS-c cell is associated at step 420 as being in the initial state, and the associated state is written to memory. The program then proceeds to step 430 to cycle to the next NOS cell in the next column in the same scan line. It should be understood that when the program moves to the next NOS cell in the next column of the same row, the cell that was the NOS-f cell in the previous cycle now becomes the NOS-c cell in the new cycle. Similarly, a cell that was a NOS-c cell in the previous cycle now becomes a NOS-p cell in the new cycle. Returning to step 414, if the condition at step 414 is not met, the NOS-c signal is further analyzed at step 418.

Если на этапе 418 значение NOS-c больше 0,15 В (т.е. условие выполняется), то на этапе 420 ячейка NOS-c ассоциируется как находящаяся в начальном состоянии, и ассоциированное состояние записывается в памяти. Затем программа переходит к этапу 430 для перехода к следующей ячейке NOS следующего столбца в той же строке сканирования. Однако если условие этапа 418 не выполняется, программа переходит к этапу 430 для циклического перехода к следующей ячейке NOS следующего столбца в той же строке сканирования.If at step 418 the NOS-c value is greater than 0.15 V (ie, the condition is met), then at step 420 the NOS-c cell is associated as being in the initial state and the associated state is written to memory. The program then proceeds to step 430 to move to the next NOS cell of the next column in the same scan line. However, if the condition of step 418 is not met, the program proceeds to step 430 to cycle to the next NOS cell of the next column in the same scan line.

Возвращаясь к этапу 412, если ячейка NOS-p не находится в конечном состоянии (т.е. ответ на этапе 412 – Нет), программа переходит к этапу 422. На этапе 422, если ячейка NOS-p находится в начальном состоянии (т.е. ответ на этап 422 – Да), программа переходит к этапу 424. Если на этапе 424 значение Delta-lb меньше -0,2, а значение Delta-la меньше -0,012 (т.е. условия выполняются), то на этапе 428 ячейка NOS-c ассоциируется как находящаяся в конечном состоянии, и ассоциированное с ней состояние записывается в память. Затем программа переходит к этапу 430 для перехода к следующей ячейке NOS следующего столбца в той же строке сканирования. Если, однако, условия этапа 424 не выполняются, ячейка NOS-c дополнительно анализируется на этапе 426.Returning to step 412, if the NOS-p cell is not in the final state (i.e., the answer to step 412 is No), the program proceeds to step 422. At step 422, if the NOS-p cell is in the initial state (i.e., i.e. the answer to step 422 is Yes), the program proceeds to step 424. If at step 424 the value of Delta-lb is less than -0.2 and the value of Delta-la is less than -0.012 (i.e., the conditions are met), then at step 428, the NOS-c cell is associated as being in a final state, and its associated state is written to memory. The program then proceeds to step 430 to move to the next NOS cell of the next column in the same scan line. If, however, the conditions of step 424 are not met, the NOS-c cell is further analyzed at step 426.

Если на этапе 426 значение ячейки NOS-c меньше 0,15 В (т.е. условие выполняется), то на этапе 428 ячейка NOS-c ассоциируется как находящаяся в конечном состоянии, и ассоциированное с ней состояние записывается в память. Затем программа переходит к этапу 430 для перехода к следующей ячейке NOS следующего столбца в той же строке сканирования. Если, однако, условие этапа 426 не выполняется, программа переходит к этапу 430 для перехода к следующей ячейке NOS следующего столбца в той же строке сканирования.If, at step 426, the value of the NOS-c cell is less than 0.15 V (ie, the condition is met), then at step 428, the NOS-c cell is associated as being in a final state, and its associated state is written to memory. The program then proceeds to step 430 to move to the next NOS cell of the next column in the same scan line. If, however, the condition of step 426 is not met, the program proceeds to step 430 to move to the next NOS cell of the next column in the same scan line.

Процесс повторяется для каждой из ячеек в строке по всем каналам столбцов (C1-C12). Когда строка скана завершена, программа переходит к следующей строке скана и повторяет процесс для каждой из ячеек в этой строке по всем столбцам (С1-С12) и т.д., тем самым идентифицируя каждое начальное состояние и каждое конечное состояние.The process is repeated for each of the cells in the row across all column channels (C1-C12). When a scan line is completed, the program moves to the next scan line and repeats the process for each of the cells in that row through all columns (C1-C12), etc., thereby identifying each initial state and each final state.

Как только ячейка с начальным состоянием и ячейка с конечным состоянием идентифицированы для каждого канала столбца, все ячейки в этом столбце от ячейки с начальным состоянием до ячейки с конечным состоянием связываются в кластер столбцов. Кроме того, все кластеры столбцов, которые напрямую соединены хотя бы одной ячейкой, затем ассоциируются как часть Основного События. Затем всем ячейкам, составляющим это Основное Событие, присваивается уникальная метка Основного События, сгенерированная программой и сохраняемая в памяти для дальнейшего использования, рассматриваемого ниже. Например, уникальная метка Основного События может быть целым числом, и каждому последующему Основному Событию может быть присвоено следующее последовательное целое число, так что каждое Основное Событие имеет уникальный идентификатор с шагом в одно целое число.Once an initial state cell and a final state cell are identified for each channel of a column, all cells in that column from the initial state cell to the final state cell are associated into a column cluster. Additionally, all column clusters that are directly connected by at least one cell are then associated as part of the Main Event. All cells that make up this Main Event are then given a unique Main Event label, generated by the program and stored in memory for later use, discussed below. For example, the unique label of a Main Event may be an integer, and each subsequent Main Event may be assigned the next sequential integer such that each Main Event has a unique identifier in increments of one integer.

Например, как показано на фиг. 3B, кластер непосредственно прилегающих ячеек после самой первой начальной ячейки (то есть самой нижней начальной ячейки) определяет первое Основное Событие в скане. Как показано на фиг. 7, все смежные ячейки, составляющие это Основное Событие, помечены целым числом 999. Следующий кластер непосредственно смежных ячеек после следующей самой первой начальной ячейки определяет следующее Основное Событие, и каждая из смежных ячеек, составляющих это Основное Событие, помечена на фиг. 7 следующим последовательным целым числом 1000.For example, as shown in FIG. 3B, the cluster of immediately adjacent cells after the very first starting cell (ie, the lowest starting cell) defines the first Major Event in the scan. As shown in FIG. 7, all contiguous cells composing this Main Event are labeled with the integer 999. The next cluster of immediately adjacent cells after the next very first starting cell defines the next Main Event, and each of the contiguous cells composing this Main Event is labeled in FIG. 7 by the next consecutive integer 1000.

Для варианта 200B осуществления с двумя матрицами тот же процесс повторяется для сканов данных NOS, относящимся к каналам C13-C24 второй световой плоскости 210-2. Как рассматривается ниже, следует понимать, что вторая световая плоскость 210-2 (которая ориентирована под углом 90 градусов к первой световой плоскости 210-1) может выдавать скан данных NOS, который имеет различия в выявленных кластерах семян из-за различия в близости и перекрытии семян в двумерном скане второй световой плоскости 210-2. Таким образом, эти различия в кластерах семян могут приводить к различиям в нумерации Основных Событий из-за различий между начальными и конечными состояниями, выявленными в процессе 400 идентификации начала/конца кластеров семян, если "смотреть" в ориентации второй световой плоскости 210-2. Эти различия учитываются в процессе Сравнения Групп 900A, 900B, рассматриваемом ниже.For the dual array embodiment 200B, the same process is repeated for the NOS data scans associated with channels C13-C24 of the second light plane 210-2. As discussed below, it should be understood that the second light plane 210-2 (which is oriented at 90 degrees to the first light plane 210-1) may produce a NOS data scan that has differences in identified seed clusters due to differences in proximity and overlap seeds in a two-dimensional scan of the second light plane 210-2. Thus, these differences in seed clusters may result in differences in the numbering of Major Events due to differences between the start and end states identified in the start/end identification process 400 of seed clusters as viewed in the orientation of the second light plane 210-2. These differences are taken into account in the 900A, 900B Group Comparison process discussed below.

Анализ Основного СобытияMain Event Analysis

Для определения точного количества семян, дополнительно анализируется скан данных NOS, чтобы посредством процесса 500 анализа Основного События, показанного на фиг. 5 определить, соответствует ли Основное Событие одному семени или Основное Событие включает в себя одно или несколько семян. Процесс 500 анализа Основного События включает в себя два подпроцесса: (A) выявление "столбцов впадины", чтобы определить, нужно ли в дальнейшем разделять или разбивать Основное Событие на отдельные События; и (B) маркировку каждого отдельного События уникальным идентификатором для последующего использования. Процесс 500 анализа Основного События (и каждый из его подпроцессов) выполняется контроллером 110 системы 100 контроля (рассматриваемой ниже) посредством программы 101 программного обеспечения. Описание процесса 500 анализа Основного События (и каждого из его подпроцессов) приводится только для скана каналов Cl-С12. Однако следует иметь в виду, что для варианта 200B осуществления с двумя матрицами аналогичный процесс 500 выполняется для каналов C13-C24.To determine the exact number of seeds, the NOS data scan is further analyzed so that through the Major Event analysis process 500 shown in FIG. 5 determine whether the Main Event corresponds to a single seed or whether the Main Event includes one or more seeds. The Main Event analysis process 500 includes two sub-processes: (A) identifying “valley columns” to determine whether the Main Event needs to be further divided or broken down into individual Events; and (B) marking each individual Event with a unique identifier for later use. The Major Event analysis process 500 (and each of its subprocesses) is performed by the controller 110 of the monitoring system 100 (discussed below) through the software program 101. A description of the Main Event analysis process 500 (and each of its subprocesses) is provided for the Cl-C12 channel scan only. However, it should be noted that for dual matrix embodiment 200B, a similar process 500 is performed for channels C13-C24.

A. Процесс идентификации столбца впадиныA. Trough Column Identification Process

"Столбец впадины" – это столбец, в котором значение ячейки NOS меньше, чем значения ячеек NOS непосредственно слева и справа от текущей анализируемой ячейки NOS. В общем, если между двумя ячейками NOS с высоким значением в соседних столбцах выявляется ячейка с более низким значением NOS, это предполагает, что через световую плоскость 210-1 бок о бок проходят два семени в непосредственной близости друг от друга или с частичным перекрытием друг друга. Например, если напряжение сигнала кластера, генерируемого прохождением двух семян, рассматривать как горы или плато, столбцы впадин представляют собой долины между горами или плато, которые разграничивают эти два семени. Столбец впадины включает в себя только те ячейки в скане данных NOS, которые соединяют кластер ячеек, составляющих Основное Событие, слева и справа от текущей анализируемой ячейки NOS (NOS-c). Обращаясь к скану данных NOS, показанному на фиг. 3B, в Основном Событии 999 отсутствуют столбцы впадины, но в Основном Событии 1000 имеется три столбца 1000A, 1000B, 1000C впадины. Из-за наличия столбцов впадины в Основном Событии 1000, его необходимо разделить на отдельные События, как поясняется ниже в разделе "Процесс 600 разделения и маркировки Основного События", но сначала поясняется процесс выявления столбцов впадины.A "valley column" is a column in which the NOS cell value is less than the values of the NOS cells immediately to the left and right of the current NOS cell being analyzed. In general, if a cell with a lower NOS value is detected between two high NOS cells in adjacent columns, this suggests that two seeds are passing through the light plane 210-1 side by side in close proximity to each other or partially overlapping each other. . For example, if the voltage of the cluster signal generated by the passage of two seeds is considered as mountains or plateaus, the valley columns represent the valleys between the mountains or plateaus that demarcate the two seeds. The trough column includes only those cells in the NOS data scan that connect the cluster of cells that make up the Main Event to the left and right of the currently analyzed NOS cell (NOS-c). Referring to the NOS data scan shown in FIG. 3B, in Main Event 999 there are no trough columns, but in Main Event 1000 there are three trough columns 1000A, 1000B, 1000C. Due to the presence of trough columns in the Main Event 1000, it needs to be divided into separate Events, as explained below in the section “Main Event Dividing and Labeling Process 600”, but first the process of identifying the trough columns is explained.

Обращаясь к фиг. 3B и логической блок-схеме на фиг. 5, столбцы впадины выявляются путем анализа каждой ячейки в каждой строке скана столбцов канала (С1-С12) перед переходом к следующей строке скана. На начальном этапе 502 сначала определяют, ассоциированы ли анализируемая ячейка NOS (т.е. текущая ячейка NOS (NOS-c)), ячейка NOS слева от нее (NOS-1) и ячейка NOS справа от нее (NOS-r) с Основным Событием (как описано выше). Если ячейка NOS-c не была ранее ассоциирована с Основным Событием, программа переходит к этапу 530, чтобы проанализировать следующую ячейку NOS в следующем столбце в той же строке скана. Если ответ на этапе 502 – Да, программа переходит к этапу 504 и анализирует сканы данных NOS, чтобы выявить первую начальную ячейку после конечной ячейки в этом столбце, чтобы определить, имеются ли какие-либо ячейки NOS после выявленной начальной ячейки в этом столбце вплоть до ячейки NOS-c, помеченные как ячейка впадины (как пояснено ниже). Если ответ на этапе 504 – Нет, программа переходит к этапу 530. Если ответ на этапе 504 – Да, программа переходит к этапу 506.Referring to FIG. 3B and the logic block diagram of FIG. 5, valley columns are identified by analyzing each cell in each row of the channel column scan (C1-C12) before moving to the next row of the scan. At an initial step 502, it is first determined whether the NOS cell being analyzed (i.e., the current NOS cell (NOS-c)), the NOS cell to its left (NOS-1), and the NOS cell to its right (NOS-r) are associated with the Main Event (as described above). If the NOS-c cell was not previously associated with the Main Event, the program proceeds to step 530 to analyze the next NOS cell in the next column in the same scan line. If the answer at step 502 is Yes, the program proceeds to step 504 and analyzes the NOS data scans to identify the first starting cell after the ending cell in that column to determine whether there are any NOS cells after the identified starting cell in that column up to NOS-c cells labeled as trough cell (as explained below). If the answer to step 504 is No, the program proceeds to step 530. If the answer to step 504 is Yes, the program proceeds to step 506.

Например, как показано на фиг. 3B, предположим, что ячейка в строке 23 скана в канале или столбце 5 (далее обозначаемая как r26:c5) является текущей анализируемой ячейкой (то есть ячейкой NOS-c). На этапе 502 ячейка NOS-c r26:c5 была ранее ассоциирована с Основным Событием, помеченным меткой 1000, и ячейка справа от нее (то есть ячейка NOS-r r26:c6) также была ранее ассоциирована с Основным Событием, помеченным меткой 1000. Однако ячейка слева (то есть ячейка NOS-1 r26:c4) не ассоциирована с каким-либо Основным Событием, поэтому ответ на этапе 502 – Нет, и программа переходит к этапу 530 и переходит к следующей ячейке в той же строке в следующем столбце. Следует понимать, что если ячейки справа или слева от ячейки NOS-c не ассоциированы с одним и тем же Основным Событием, ячейка NOS-c не может быть ячейкой впадины. Переходя к ячейке r26:c7 как ячейке NOS-c и повторяя этап 502, ячейка r26:c7 ранее была ассоциирована с Основным Событием, помеченным меткой 1000, и ячейка справа от нее (т.е. ячейка NOS-r r26:c8) также ранее была ассоциирована с Основным Событием, помеченным меткой 1000. Аналогично, ячейка слева от нее (то есть ячейка r26:c6) также была ассоциирована с Основным Событием 1000, поэтому ответ на этапе 502 – Да, и программа переходит к этапу 504. На этапе 504 программа просматривает предыдущие сканы в том же столбце (т.е. в столбце 7) до первой начальной ячейки в этом столбце (которая в данном случае является ячейкой NOS-c r26:c7) и определяет, что до r26:c7 здесь отсутствуют ячейки, которые ранее были помечены как ячейки впадины, потому что самая ранняя ячейка впадины определяет столбец впадины. Поскольку ответ на этапе 504 относительно ячейки r26:c7 – Да, программа переходит к этапу 506.For example, as shown in FIG. 3B, assume that the cell in scan row 23 in channel or column 5 (hereinafter referred to as r26:c5) is the current cell being analyzed (that is, the NOS-c cell). At step 502, cell NOS-c r26:c5 was previously associated with the Main Event labeled 1000, and the cell to its right (ie, cell NOS-r r26:c6) was also previously associated with the Main Event labeled 1000. However, the cell on the left (that is, cell NOS-1 r26:c4) is not associated with any Primary Event, so the answer at step 502 is No, and the program proceeds to step 530 and moves to the next cell in the same row in the next column. It should be understood that if the cells to the right or left of a NOS-c cell are not associated with the same Primary Event, the NOS-c cell cannot be a trough cell. Moving on to cell r26:c7 as a NOS-c cell and repeating step 502, cell r26:c7 was previously associated with the Main Event labeled 1000, and the cell to its right (i.e., NOS-r cell r26:c8) is also was previously associated with the Main Event labeled 1000. Likewise, the cell to its left (that is, cell r26:c6) was also associated with the Main Event 1000, so the answer at step 502 is Yes, and the program proceeds to step 504. At step 504 the program looks through previous scans in the same column (i.e. column 7) up to the first starting cell in that column (which in this case is NOS-c cell r26:c7) and determines that there are no cells there before r26:c7 , which were previously labeled as valley cells because the earliest valley cell defines the valley column. Since the answer at step 504 regarding cell r26:c7 is Yes, the program proceeds to step 506.

На этапе 506 анализируется скан данных NOS, чтобы определить, находится ли ячейка NOS-c в столбце, непосредственно граничащем с ячейкой NOS, которая ранее была помечена как ячейка впадины (поясняется ниже). Если ответ на этапе 506 – Да, программа переходит к этапу 530. Если ответ на этапе 506 – Нет, программа переходит к этапу 510. Ссылаясь на предыдущий пример в отношении ячейки r26:c7, программа подтверждает, что ячейка в r26:c7 не граничит с какими-либо ячейками, ранее помеченными как ячейки впадины, поскольку две ячейки впадины или два столбца впадины не могут располагаться бок о бок друг с другом. Поскольку ответ на этапе 506 относительно ячейки r26:c7 – Да, программа переходит к этапу 510.At step 506, the NOS data scan is analyzed to determine whether a NOS-c cell is in a column immediately adjacent to a NOS cell that was previously labeled as a valley cell (explained below). If the answer to step 506 is Yes, the program proceeds to step 530. If the answer to step 506 is No, the program proceeds to step 510. Referring to the previous example regarding cell r26:c7, the program confirms that the cell at r26:c7 does not border with any cells previously labeled as valley cells, since two valley cells or two valley columns cannot be located side by side with each other. Since the answer at step 506 regarding cell r26:c7 is Yes, the program proceeds to step 510.

На этапе 510 программа считывает и сохраняет в памяти значение ячейки NOS-c. На этапе 512 программа считывает и сохраняет в памяти значение ячейки NOS слева от нее (NOS-1). На этапе 514 программа считывает и сохраняет в памяти значение ячейки NOS справа от нее (NOS-r). На этапе 516 программа вычисляет "значение Delta-L", которое представляет собой величину разницы между значением ячейки NOS-1 и ячейки NOS-c. На этапе 518 программа вычисляет "значение Delta-R", которое представляет собой разность между значением ячейки NOS-r и значением ячейки NOS-c. Ссылаясь на предыдущий пример относительно ячейки NOS-c r26:c7, ее значение на фиг. 3B равно 0,2; значение NOS-1 ячейки r26:c6 равно 0,8; значение NOS-r ячейки r26:c8 равно 0,2, и, следовательно, значение Delta-L равно 0,6 (т.е. 0,8-02), а значение Delta-R равно 0 (т.е. 0,2-0,2).At step 510, the program reads and stores the value of cell NOS-c. At step 512, the program reads and stores the value of the NOS cell to its left (NOS-1). At step 514, the program reads and stores the value of the NOS cell to its right (NOS-r). At step 516, the program calculates a "Delta-L value" which is the amount of difference between the value of the NOS-1 cell and the NOS-c cell. At step 518, the program calculates a "Delta-R value" which is the difference between the value of cell NOS-r and the value of cell NOS-c. Referring to the previous example regarding cell NOS-c r26:c7, its value in FIG. 3B is equal to 0.2; the NOS-1 value of cell r26:c6 is 0.8; the NOS-r value of cell r26:c8 is 0.2 and therefore the Delta-L value is 0.6 (i.e. 0.8-02) and the Delta-R value is 0 (i.e. 0 ,2-0.2).

Если на этапе 520 значение Delta-L и значение Delta-R больше или равно 0,03 (т.е. условие выполняется), то на этапе 522 программа помечает ячейку NOS-c как "ячейку впадины" и сохраняет ее в памяти. Затем программа переходит к этапу 530 для циклического перехода к следующей ячейке NOS в следующем столбце в той же строке скана. Если значение Delta-L или Delta-R меньше 0,03 (т.е. условие этапа 520 не выполняется), программа переходит к этапу 524. Ссылаясь на предыдущий пример относительно ячейки в r26:c7, хотя вычисленное выше значение Delta-L 0,6 больше 0,03, значение Delta-R 0 меньше 0,03, поэтому программа переходит к этапу 524.If, at step 520, the Delta-L value and the Delta-R value are greater than or equal to 0.03 (ie, the condition is met), then at step 522, the program marks the NOS-c cell as a “valley cell” and stores it in memory. The program then proceeds to step 530 to cycle to the next NOS cell in the next column in the same scan line. If the Delta-L or Delta-R value is less than 0.03 (i.e., the condition of step 520 is not met), the program proceeds to step 524. Referring to the previous example regarding the cell at r26:c7, although the Delta-L value calculated above is 0 ,6 is greater than 0.03, the Delta-R 0 value is less than 0.03, so the program proceeds to step 524.

На этапе 524 программа выявляет значение ячейки NOS двумя столбцами правее (NOS-2r) ячейки NOS-c и определяет "значение Delta-2R", которое представляет собой величину разницы между значением ячейки NOS-2r и значением ячейки NOS-r. Если значение Delta-2R больше или равно 0,03, и значение Delta-L больше или равно 0,03 (т.е. оба условия выполняются), программа переходит к этапу 526. Однако если какое-либо условие этапа 524 не выполняется, программа переходит к этапу 530. Ссылаясь на предыдущий пример относительно ячейки в r26:c7, значение ячейки NOS-2r (то есть ячейки r26:c9) равно 1,0. Таким образом, поскольку значение Delta-L 0,6 больше или равно 0,03, и значение Delta-2R 0,8 (т.е. 1,0-0,2) больше или равно 0,03, условия выполняются, и программа переходит к этапу 526.At step 524, the program locates the value of the NOS cell two columns to the right (NOS-2r) of the NOS-c cell and determines a "Delta-2R value" which is the amount of the difference between the value of the NOS-2r cell and the value of the NOS-r cell. If the Delta-2R value is greater than or equal to 0.03 and the Delta-L value is greater than or equal to 0.03 (i.e., both conditions are met), the program proceeds to step 526. However, if any condition of step 524 is not met, the program proceeds to step 530. Referring to the previous example regarding the cell at r26:c7, the value of cell NOS-2r (ie, cell r26:c9) is 1.0. Thus, since the Delta-L value of 0.6 is greater than or equal to 0.03, and the Delta-2R value of 0.8 (i.e. 1.0-0.2) is greater than or equal to 0.03, the conditions are met, and the program proceeds to step 526.

На этапе 526 программа определяет, выполняется ли условие, что значение ячейки NOS-c меньше или равно значению ячейки NOS-r. Если это так, то на этапе 522 ячейка NOS-c помечается и сохраняется в памяти как ячейка впадины. Ссылаясь на предыдущий пример относительно ячейки в r26:c7, поскольку значение ячейки r26:c7 равно значению ячейки r26:c8, условие выполняется, и поэтому ячейка r26:c7 помечается как ячейка впадины. Затем программа переходит к ячейке r23:cl0. Если ответ на этапе 526 – Нет, то на этапе 528 ячейка NOS-r помечается и сохраняется в памяти как ячейка впадины.At step 526, the program determines whether the condition that the value of cell NOS-c is less than or equal to the value of cell NOS-r is met. If so, then at step 522, the NOS-c cell is marked and stored in memory as a valley cell. Referring to the previous example regarding the cell at r26:c7, since the value of cell r26:c7 is equal to the value of cell r26:c8, the condition is satisfied and therefore cell r26:c7 is marked as a trough cell. The program then moves to cell r23:cl0. If the answer at step 526 is No, then at step 528 the NOS-r cell is marked and stored in memory as a valley cell.

Затем программа переходит к этапу 530 циклического перехода к следующему столбцу справа в той же строке скана. После перехода к следующему столбцу следует понимать, что ячейка, которая в предыдущем цикле была ячейкой NOS-r, станет в новом цикле ячейкой NOS-c, а ячейка, которая в предыдущем цикле была ячейкой NOS-c, станет в новом цикле ячейкой NOS-1.The program then proceeds to step 530 of cycling to the next column to the right in the same scan line. After moving to the next column, you should understand that the cell that was a NOS-r cell in the previous cycle will become a NOS-c cell in the new cycle, and the cell that was a NOS-c cell in the previous cycle will become a NOS- cell in the new cycle. 1.

Вышеупомянутый процесс повторяется для каждой из ячеек в строке по всем столбцам каналов (С1-С12). Когда строка скана завершена, программа переходит к следующей строке скана и повторяет процесс для каждой из ячеек в этой строке по всем столбцам (С1-С12), и так далее, тем самым выявляя все ячейки впадины. Все ячейки, непосредственно примыкающие к ячейкам впадины, составляют столбец впадины.The above process is repeated for each of the cells in the row across all channel columns (C1-C12). When a scan line is completed, the program moves to the next scan line and repeats the process for each of the cells in that line across all columns (C1-C12), and so on, thereby identifying all the cells in the valley. All cells immediately adjacent to valley cells make up a valley column.

Для варианта 200B осуществления с двумя матрицами тот же процесс повторяется для сканов данных NOS в отношении каналов C13-C24 второй световой плоскости 210-2. Как обсуждалось ранее, следует понимать, что вторая световая плоскость 210-2 (которая ориентирована под углом 90 градусов к первой световой плоскости 210-1) может выдавать скан данных NOS, который имеет различия в выявленных кластерах семян из-за различия в близости и перекрытии семян в двумерном скане второй световой плоскости 210-2. Таким образом, эти различия в кластерах семян могут приводить к различиям в нумерации Основных Событий из-за различий между начальными и конечными состояниями, идентифицированными в ходе процесса 400 идентификации начала/конца кластеров семян, если "смотреть" в ориентации второй световой плоскости 210-2. Кроме того, из-за разницы в 90 градусов в ориентации первой и второй световых плоскостей 210-1, 210-2, разные столбцы выемки могут быть ассоциированы с соответствующими Основными Событиями. Например, как показано на фиг. 2B, вторая световая плоскость 210-2 может иметь промежуток или столбец выемки между семенами, не обнаруженными в двумерном "виде" первой световой плоскости 210-1 в ходе процесса 500 идентификации столбцов выемки для каналов C13-C24.For dual array embodiment 200B, the same process is repeated for NOS data scans with respect to channels C13-C24 of the second light plane 210-2. As discussed previously, it should be understood that the second light plane 210-2 (which is oriented at 90 degrees to the first light plane 210-1) may produce a NOS data scan that has differences in identified seed clusters due to differences in proximity and overlap seeds in a two-dimensional scan of the second light plane 210-2. Thus, these differences in seed clusters may result in differences in the numbering of Major Events due to differences between the start and end states identified during the seed cluster start/end identification process 400 when viewed in the orientation of the second light plane 210-2 . In addition, due to the 90 degree difference in the orientation of the first and second light planes 210-1, 210-2, different notch columns may be associated with respective Key Events. For example, as shown in FIG. 2B, the second light plane 210-2 may have a gap or notch column between seeds not detected in the two-dimensional "view" of the first light plane 210-1 during the notch column identification process 500 for channels C13-C24.

Б. Процесс разделения и маркировки Основного СобытияB. The Process of Dividing and Labeling the Main Event

На фиг. 7 показаны исходные метки 999 и 1000 Основного События, присвоенные в рамках процесса 400 идентификации Основного События, со столбцами 1000A, 1000B, 1000C, идентифицированными в соответствии с описанным выше процессом 400 выявления столбца впадины. На фиг. 8A показано Основное Событие 1000 с фиг. 7, изначально разделенное на два отдельных События, маркированных метками 1000 и 1001 в соответствии с процессом 600 разделения и маркировки Основного События (рассматриваемым ниже). На фиг. 8B показано Основное Событие 1000, дополнительно разделенное на три События 1000, 1001, 1002 в соответствии с процессом 600 разделения и маркировки Основного События (рассматриваемым ниже). И на фиг. 8C показано Основное Событие 1000, дополнительно разделенное на четыре События 1000, 1001, 1002, 1003 в соответствии с процессом 600 разделения и маркировки Основного События (рассматриваемым ниже).In fig. 7 shows the original Main Event labels 999 and 1000 assigned by the Main Event identification process 400, with columns 1000A, 1000B, 1000C identified in accordance with the valley column identification process 400 described above. In fig. 8A shows the Main Event 1000 of FIG. 7, initially divided into two separate Events labeled 1000 and 1001 in accordance with the Main Event splitting and labeling process 600 (discussed below). In fig. 8B shows the Main Event 1000 further divided into three Events 1000, 1001, 1002 in accordance with the Main Event splitting and marking process 600 (discussed below). And in fig. 8C shows the Main Event 1000 further divided into four Events 1000, 1001, 1002, 1003 in accordance with the Main Event division and marking process 600 (discussed below).

Когда столбцы впадины (если таковые имеются) в Основном Событии выявлены, программа выполняет процесс 600 разделения Основного События согласно логической блок-схеме, показанной на фиг. 6. Если в Основном Событии отсутствуют столбцы впадины, процесс 600 разделения и маркировки Основного События пропускается для этого Основного События, и программа переходит к определению метрик Событий (рассматриваемому ниже).When the valley columns (if any) in the Main Event are identified, the program performs the Main Event splitting process 600 according to the logic flow diagram shown in FIG. 6. If there are no valley columns in the Main Event, the Main Event splitting and labeling process 600 is skipped for that Main Event and the program proceeds to defining the Event metrics (discussed below).

Обращаясь к фиг. 6, на начальном этапе 602 производится анализ сканов данных NOS, чтобы выявить самое раннее Основное Событие, имеющее столбец впадины, которое согласно фиг. 7 представляет собой Основное Событие, обозначенное меткой 1000. На этапе 604 программа выявляет самую раннюю (то есть самую нижнюю) ячейку впадины в этом Основном Событии, которой на фиг. 8A является ячейка впадины 1000A в строке 26 скана в столбце C7 (т.е. r26:c7).Referring to FIG. 6, at an initial step 602, the NOS data scans are analyzed to identify the earliest Major Event having a valley column, which according to FIG. 7 is a Main Event labeled 1000. At step 604, the program identifies the earliest (ie, lowest) trough cell in this Main Event, which in FIG. 8A is valley cell 1000A in scan row 26 in column C7 (i.e. r26:c7).

На этапе 606 программа разделяет Основное Событие на два отдельных События (т.е. левое Событие и правое Событие). Все ячейки в Основном Событии справа от столбца впадины вместе со всеми ячейками в нижней половине столбца впадины ассоциированы с правым Событием. Все ячейки слева от столбца впадины и над столбцом впадины вместе с ячейками в верхней половине столбца впадины ассоциированы с левым Событием.At step 606, the program splits the Main Event into two separate Events (ie, a left Event and a right Event). All cells in the Main Event to the right of the trough column, along with all cells in the lower half of the trough column, are associated with the right Event. All cells to the left of the trough column and above the trough column, along with the cells in the top half of the trough column, are associated with the left Event.

На этапе 608 всем ячейкам, ассоциированным с правым Событием, присваивается последняя использованная метка. На этапе 610 всем ячейкам, ассоциированным с левым Событием, присваивается новая метка, увеличенная до следующего последовательного целого числа. В примере, показанном на фиг. 8A, можно видеть, что все ячейки справа от первого столбца 1000A впадины, и ячейки, составляющие нижнюю половину столбца 1000A впадины, сохраняют свою исходную метку (то есть метку 1000). Все ячейки слева от столбца 1000A впадины и выше столбца 1000A впадины, а также верхняя половина столбца 1000A впадины помечены следующим последовательным целым числом (то есть 1001).At step 608, all cells associated with the right Event are assigned the last used label. At step 610, all cells associated with the left Event are assigned a new label, incremented to the next sequential integer. In the example shown in FIG. 8A, it can be seen that all cells to the right of the first valley column 1000A, and the cells making up the lower half of the valley column 1000A, retain their original label (ie, label 1000). All cells to the left of the valley column 1000A and above the valley column 1000A, as well as the top half of the valley column 1000A, are labeled with the next consecutive integer (that is, 1001).

Затем программа переходит к этапу 612, чтобы определить, включает ли в себя Основное Событие другие столбцы впадины. Если в Основном Событии нет другого столбца впадины (т.е. ответ на этапе 612 – Нет), процесс разделения и маркировки Основного События завершается, и программа переходит к процессу определения метрик События, рассматриваемому ниже. Если в Основном Событии имеются другие столбцы впадины (т.е. ответ на этапе 612 – Да), программа переходит к этапу 616 и переходит к следующему самому раннему столбцу впадины (то есть столбцу впадины со следующей самой нижней ячейкой впадины). Обращаясь к фиг. 8A, следующий самый ранний столбец впадины представляет собой столбец 1000B впадины.The program then proceeds to step 612 to determine whether the Main Event includes other trough columns. If there is no other valley column in the Main Event (ie, the answer at step 612 is No), the process of splitting and marking the Main Event ends and the program proceeds to the process of determining Event metrics discussed below. If there are other bottom columns in the Main Event (ie, the answer at step 612 is Yes), the program proceeds to step 616 and moves to the next earliest bottom column (ie, the bottom column with the next lowest bottom cell). Referring to FIG. 8A, the next earliest valley column is valley column 1000B.

После перехода к следующему столбцу впадины, на этапе 618 программа определяет, отличается ли метка, ассоциированная с ячейкой справа от самой ранней ячейки впадины, от метки самой ранней ячейки впадины. Если ответ на этапе 618 – Да, описанный выше процесс этапов 606-612, повторяется. Если ответ на этапе 618 – Нет, программа переходит к этапу 620. В примере, показанном на фиг. 8A, ячейки справа от самой ранней ячейки впадины (т.е. ячейки с номером r31:c9) в столбце 1000B имеют ту же метку (то есть 1000), что и самая ранняя ячейка впадины. Соответственно, ответ на этапе 618 – Нет, и поэтому программа переходит к этапу 620.After moving to the next valley column, at step 618 the program determines whether the label associated with the cell to the right of the earliest valley cell is different from the label of the earliest valley cell. If the answer at step 618 is Yes, the process of steps 606-612 described above is repeated. If the answer at step 618 is No, the program proceeds to step 620. In the example shown in FIG. 8A, the cells to the right of the earliest valley cell (ie, cell number r31:c9) in column 1000B have the same label (ie, 1000) as the earliest valley cell. Accordingly, the answer at step 618 is No, and so the program proceeds to step 620.

На этапе 620 программа снова разделяет Основное Событие на два отдельных События (то есть левое событие и правое событие). Все ячейки в Основном Событии слева от столбца впадины, под столбцом впадины и в нижней половине столбца впадины ассоциируются с левым Событием. Все ячейки в Основном Событии справа от столбца впадины, над столбцом впадины и в верхней половине столбца впадины ассоциируются с правым Событием.At step 620, the program again splits the Main Event into two separate Events (ie, a left event and a right event). All cells in the Main Event to the left of the trough column, below the trough column, and in the lower half of the trough column are associated with the left Event. All cells in the Main Event to the right of the trough column, above the trough column, and in the top half of the trough column are associated with the right Event.

На этапе 622 всем ячейкам, ассоциированным с левым Событием, присваивается последняя использованная метка. На этапе 624 всем ячейкам, связанным с правым Событием, присваивается новая метка, увеличенная до следующего последовательного целого числа. Обращаясь теперь к фиг. 8B, можно видеть, что все ячейки слева от столбца 1000B впадины, и ячейки, составляющие нижнюю половину столбца 1000B впадины, сохраняют свои исходные метки (то есть метки 1000 и 1001). Все ячейки справа от столбца 1000B впадины и выше столбца 1000B впадины, а также верхняя половина столбца 1000B впадины помечены следующим последовательным целым числом (т.е. 1002).At step 622, all cells associated with the left Event are assigned the last used label. At step 624, all cells associated with the right Event are assigned a new label, incremented to the next sequential integer. Referring now to FIG. 8B, it can be seen that all cells to the left of valley column 1000B, and the cells making up the bottom half of valley column 1000B, retain their original labels (ie, labels 1000 and 1001). All cells to the right of valley column 1000B and above valley column 1000B, as well as the top half of valley column 1000B, are labeled with the next consecutive integer (ie, 1002).

Затем программа переходит к этапу 612, чтобы определить, содержит ли Основное Событие другие столбцы впадины. Если в Основном Событии отсутствует другие столбцы впадины (т.е. ответ на этапе 612 – Нет), процесс разделения и маркировки Основного События завершается, и программа переходит к процессу определения метрик События, который рассматривается ниже. Если в Основном Событии имеются другие столбцы впадины (т.е. ответ на этапе 612 – Да), программа переходит к этапу 616 и переходит к следующему самому раннему столбцу впадины (то есть столбцу впадины со следующей самой нижней ячейкой впадины). Обращаясь к фиг. 8B, следующим самым ранним столбцом впадины является столбец 1000C впадины.The program then proceeds to step 612 to determine whether the Main Event contains other trough columns. If there are no other valley columns in the Main Event (ie, the answer at step 612 is No), the process of splitting and marking the Main Event ends and the program proceeds to the process of determining Event metrics, which is discussed below. If there are other bottom columns in the Main Event (ie, the answer at step 612 is Yes), the program proceeds to step 616 and moves to the next earliest bottom column (ie, the bottom column with the next lowest bottom cell). Referring to FIG. 8B, the next earliest valley column is valley column 1000C.

После перехода к следующему столбцу впадины, программа повторяет этап 618 и соответствующие этапы после него. В примере, показанном на фиг. 8B, ячейки справа от самой ранней ячейки впадины (то есть ячейки с номером r41:c7) в столбце 1000C впадины имеют метку, отличающуюся от метки самой ранней ячейки впадины (т.е. 1000). Соответственно, ответ на этапе 618 – Да, так что программа переходит к этапу 606.After moving to the next valley column, the program repeats step 618 and the corresponding steps thereafter. In the example shown in FIG. 8B, the cells to the right of the earliest valley cell (ie, cell number r41:c7) in valley column 1000C have a label different from the label of the earliest valley cell (ie, 1000). Accordingly, the answer at step 618 is Yes, so the program proceeds to step 606.

На этапе 606 программа разделяет Основное Событие на два отдельных События (т.е. левое Событие и правое Событие). Все ячейки в Основном Событии справа от столбца впадины вместе со всеми ячейками в нижней половине столбца впадины ассоциируются с правым Событием. Все ячейки слева от столбца впадины и над столбцом впадины вместе с ячейками в верхней половине столбца впадины ассоциируются с левым Событием.At step 606, the program splits the Main Event into two separate Events (ie, a left Event and a right Event). All cells in the Main Event to the right of the trough column, along with all cells in the lower half of the trough column, are associated with the right Event. All cells to the left of the trough column and above the trough column, along with cells in the top half of the trough column, are associated with the left Event.

На этапе 608 всем ячейкам, ассоциированным с правым Событием, присваивается последняя использованная метка. На этапе 610 всем ячейкам, ассоциированным с левым Событием, присваивается новая метка, увеличенная до следующего последовательного целого числа. Обращаясь теперь к фиг. 8C, можно видеть, что всем ячейкам справа от столбца 1000C впадины и ячейкам, составляющим нижнюю половину столбца 1000C впадины, присвоена последняя использованная метка (то есть 1002). Всем ячейкам слева от столбца 1000C впадины и выше столбца 1000C впадины, а также в верхней половине столбца 1000C впадины присвоена метка в виде следующего последовательного целого числа (т.е. 1003).At step 608, all cells associated with the right Event are assigned the last used label. At step 610, all cells associated with the left Event are assigned a new label, incremented to the next sequential integer. Referring now to FIG. 8C, it can be seen that all the cells to the right of the valley column 1000C and the cells making up the bottom half of the valley column 1000C are assigned the last used label (ie, 1002). All cells to the left of the 1000C valley column and above the 1000C valley column, as well as the top half of the 1000C valley column, are labeled as the next sequential integer (i.e., 1003).

Затем программа переходит к этапу 612, чтобы определить, содержит ли Основное Событие другие столбцы впадины. Если в Основном Событии нет других столбцов впадины (т.е. ответ на этапе 612 – Нет), процесс разделения и маркировки Основного События завершается, и программа переходит к процессу определения метрик События, рассматриваемому ниже. Если в Основном Событии имеются другие столбцы впадины (т.е. ответ на этапе 612 – Да), программа переходит к этапу 616 и переходит к следующему самому раннему столбцу впадины (то есть столбцу впадины со следующей самой нижней ячейкой впадины). На фиг. 8C другие столбцы впадины отсутствуют, поэтому процесс разделения и маркировки Основного События завершается, и программа переходит к процессу определения метрик События, описанному ниже.The program then proceeds to step 612 to determine whether the Main Event contains other trough columns. If there are no other valley columns in the Main Event (ie, the answer at step 612 is No), the process of splitting and marking the Main Event ends and the program proceeds to the process of determining Event metrics discussed below. If there are other bottom columns in the Main Event (ie, the answer at step 612 is Yes), the program proceeds to step 616 and moves to the next earliest bottom column (ie, the bottom column with the next lowest bottom cell). In fig. 8C there are no other valley columns, so the process of separating and labeling the Main Event is completed, and the program proceeds to the process of determining the Event metrics described below.

Для варианта 200B осуществления с двумя матрицами этот же процесс повторяется для сканов данных NOS в отношении каналов C13-C24 второй световой плоскости 210-2. Как обсуждалось ранее, следует понимать, что вторая световая плоскость 210-2 (которая ориентирована под углом 90 градусов относительно первой световой плоскости 210-1) может выдавать скан данных NOS, который имеет различия в выявленных кластерах семян из-за различия в близости и перекрытии семян при двумерном сканировании второй световой плоскости 210-2. Таким образом, эти различия в кластерах семян могут приводить не только к различиям в нумерации Основных Событий из-за различий между начальными и конечными состояниями, выявленными в ходе процесса 400 идентификации начала/конца кластеров семян, если "смотреть" в ориентации второй световой плоскости 210-2, но и отличающаяся на 90 градусов ориентация первой и второй световых плоскостей 210-1, 210-2 может приводить к тому, что в процессе 500 выявления столбца впадины для каналов C13-C24 будут идентифицированы разные столбцы впадины для соответствующих Основных Событий. В результате различий в столбцах впадины могут возникать различия в разделении и маркировке Событий в ходе процесса 600 разделения Основного События и маркировки Событий. Эти различия учитываются в Процессе 900A, 900B Сравнения Групп, который рассматривается ниже.For dual array embodiment 200B, the same process is repeated for NOS data scans with respect to channels C13-C24 of the second light plane 210-2. As discussed previously, it should be understood that the second light plane 210-2 (which is oriented at 90 degrees relative to the first light plane 210-1) may produce a NOS data scan that has differences in identified seed clusters due to differences in proximity and overlap seeds during two-dimensional scanning of the second light plane 210-2. Thus, these differences in seed clusters may not only result in differences in the numbering of Major Events due to differences between the start and end states identified during the start/end identification process 400 of seed clusters when “looked at” in the orientation of the second light plane 210 -2, but the 90-degree different orientation of the first and second light planes 210-1, 210-2 may cause the valley column identification process 500 for channels C13-C24 to identify different valley columns for the respective Main Events. As a result of the differences in the valley columns, differences in the division and labeling of Events may occur during the Main Event division and Event labeling process 600. These differences are taken into account in the Group Comparison Process 900A, 900B, which is discussed below.

Определение метрик СобытияDefining Event Metrics

После завершения процесса 600 разделения Основного События и маркировки Событий программа определяет несколько метрик каждого События, которые используются в ходе рассматриваемого ниже Процесса 900A, 900B Сравнения Групп, в том числе Длительность События, Ширину События, Разрывы События, Объем Напряжения События и Протяженность События.After the Main Event separation and labeling process 600 is completed, the program determines several metrics for each Event that are used during the Group Comparison Process 900A, 900B discussed below, including Event Duration, Event Width, Event Breaks, Event Stress Amount, and Event Length.

Длительность События – это общая длительность Основного События от времени сканирования последней строки Основного События минус время сканирования первой строки Основного События. Обращаясь к фиг. 8C, Длительность События для Основного События 999 обозначена ссылочной позицией 702, а Длительность События для Основного События 1000 обозначена ссылочной позицией 704.Event Duration is the total duration of the Main Event from the scanning time of the last line of the Main Event minus the scanning time of the first line of the Main Event. Referring to FIG. 8C, the Event Duration for Main Event 999 is indicated by reference numeral 702, and the Event Duration for Main Event 1000 is indicated by reference numeral 704.

Ширина События – это общая ширина Основного События, ограниченного каналами 222 (С1-С12), имеющими значение в ячейках NOS, умноженное на расстояние между каналами 222. Обращаясь к фиг. 8C, Ширина События для Основного События 999 обозначена ссылочной позицией 706, а Ширина События для исходного Основного События 1000 (теперь разделенного на отдельные События 1000, 1001, 1002, 1003) обозначена ссылочной позицией 708.The Event Width is the total width of the Main Event bounded by the channels 222 (C1-C12) having a value in the NOS cells multiplied by the distance between the channels 222. Referring to FIG. 8C, the Event Width for Main Event 999 is indicated by reference numeral 706, and the Event Width for original Main Event 1000 (now divided into individual Events 1000, 1001, 1002, 1003) is indicated by reference numeral 708.

Разрывы События – это общее количество раз, когда любой канал в любом Основном Событии переходит из начального состояния в конечное состояние и обратно в начальное состояние. Обращаясь к фиг. 8C, в Основном Событии 999 нет Разрывов События. Однако в исходном Основном Событии 1000 (теперь разделенном на отдельные События 1000, 1001, 1002, 1003) Разрывы Событий обозначены ссылочной позицией 710.Event Breaks are the total number of times any channel in any Main Event transitions from the start state to the end state and back to the start state. Referring to FIG. 8C, there are no Event Breaks in Main Event 999. However, in the original Main Event 1000 (now divided into individual Events 1000, 1001, 1002, 1003), Event Breaks are indicated by reference numeral 710.

Объем Напряжения События – это сумма значений ячеек NOS Основного События, умноженная на Групповую Скорость (более подробно рассматриваемую ниже).The Event Voltage Volume is the sum of the Main Event NOS cell values multiplied by the Group Velocity (discussed in more detail below).

Протяженность События – это истинное расстояние, равное Длительности События, умноженной на Групповую Скорость (более подробно рассматриваемую ниже).Event Length is the true distance equal to the Event Duration multiplied by the Group Velocity (discussed in more detail below).

Группирование Основных СобытийGrouping Major Events

Основные События группируют для целей: (а) сравнения количества семян в заданном Окне Сканирования и (б) вычисления Групповой Скорости. Окно Сканирования начинается, когда начинается самое раннее Основное Событие, и Окно Сканирования открыто до тех пор, пока не будет обнаружено заданное количество сканирований без обнаружения семян (например, не будет обнаружено ни одного значения NOS, превышающего 0,15) после последнего конечного состояния для объединенного кластера NOS ячеек, определяющего это Основное Событие. Например, если заданное количество сканирований после последнего конечного состояния самого раннего Основного События, в ходе которых не обнаружено семян, предположим, равно 10 сканированиям, Окно Сканирования закроется после 10 сканирований, в ходе которых не было обнаружено семян. Другими словами, с использованием предлагаемого зазора в 10 сканирований, если частота сканирования составляет 10 кГц, Окно Сканирования закроется через 1 мс после последнего конечного состояния самого раннего Основного События, открывающего Окно Сканирования. Все Основные События, охваченные этим Окном Сканирования, называются "Группой Основных Событий" или для краткости "Группой".Major Events are grouped for the purposes of: (a) comparing the number of seeds in a given Scan Window and (b) calculating Group Velocity. The Scan Window begins when the earliest Main Event begins, and the Scan Window is open until a specified number of scans without detecting seeds are detected (for example, no NOS value greater than 0.15 is detected) after the last final state for a unified cluster of NOS cells defining this Primary Event. For example, if the specified number of scans since the last end state of the earliest Main Event in which no seeds are detected is, say, 10 scans, the Scan Window will close after 10 scans in which no seeds are detected. In other words, using the proposed 10 scan gap, if the scan rate is 10 kHz, the Scan Window will close 1 ms after the last end state of the earliest Main Event that opens the Scan Window. All Major Events covered by this Scan Window are called a "Main Event Group" or "Group" for short.

Скорость Группы ("Групповая Скорость") определяется по-разному в зависимости от того, используется ли вариант 200A с одной матрицей или вариант 200B с двумя матрицами. Для варианта 200B с двумя матрицами, поскольку имеется две световых плоскости 210-1, 210-2, Групповая Скорость может быть точно рассчитана путем определения изменения во времени между первой световой плоскостью 210-1 и второй световой плоскостью 210-2, обнаруживающими первое Основное Событие в Группе, деленное на расстояние между световыми плоскостями 210-1, 210-2 (например, равное 0,125 дюйма в описанном выше варианте осуществления). Средняя скорость прохождения семян может вычисляться с помощью буфера FIFO для заранее заданного количества Групп (например, 3000).The Group Speed ("Group Speed") is determined differently depending on whether the single die option 200A or the dual die option 200B is used. For the dual array embodiment 200B, since there are two light planes 210-1, 210-2, the Group Velocity can be accurately calculated by determining the change in time between the first light plane 210-1 and the second light plane 210-2 detecting the first Main Event. in the Group, divided by the distance between the light planes 210-1, 210-2 (eg, equal to 0.125 inches in the embodiment described above). The average seed throughput rate can be calculated using a FIFO buffer for a predetermined number of Groups (eg 3000).

Для варианта 200A с одной матрицей, поскольку имеется только одна световая плоскость 210-1, Групповая Скорость вычисляется с использованием характерной Ширины События, деленной на характерную Длительность События. Как следует из названия, характерная Ширина События является наиболее распространенной Шириной События для Группы в течение заранее заданного скользящего количества Основных Событий (т.е. наиболее распространенным количеством каналов 222 со значениями в ячейках NOS, имеющих место в течение заранее заданного количества Событий, умноженным на расстояние между каналами 222). Аналогичным образом, характерная Длительность События, как следует из названия, является наиболее распространенной Длительностью Событий, имеющих место в течение заранее заданного количества Основных Событий. Целью использования характерного значения является получение среднего измерения ширины и длительности одного Основного События при предположении, что Основное Событие чаще всего будет состоять из одной частицы.For the single array embodiment 200A, since there is only one light plane 210-1, the Group Velocity is calculated using the characteristic Event Width divided by the characteristic Event Duration. As the name suggests, the characteristic Event Width is the most common Event Width for a Group during a predefined moving number of Major Events (i.e., the most common number of channels 222 with values in NOS cells occurring during a predefined number of Events multiplied by distance between channels 222). Likewise, the characteristic Event Duration, as the name suggests, is the most common Event Duration that occurs during a predetermined number of Major Events. The purpose of using a characteristic value is to obtain an average measurement of the width and duration of a single Main Event, under the assumption that the Main Event will most often consist of a single particle.

Как указано выше, Объем Напряжения События и Протяженность События вычисляются с использованием Групповой Скорости (вычисляется любым из описанных выше способов в зависимости от того, используется ли вариант 200A с одной матрицей или вариант 200B с двумя матрицами). В варианте 200B с двумя матрицами, который выдает скорость каждого кластера ячеек (состоящего из одного семени или из группы семян), может применяться дополнительный фильтр, в котором делается исключение для Объема Напряжения События и Протяженности События, если вычисленная Групповая Скорость больше средней скорости в 2,5 раза. В таких случаях кластер ячеек, определяющих Основное Событие, скорее всего, является мусором. Для таких случаев средняя скорость используется для любых событий, кроме первого Основного События в Группе.As stated above, Event Voltage Volume and Event Length are calculated using Group Velocity (calculated by any of the methods described above depending on whether single matrix option 200A or dual matrix option 200B is used). In the two-matrix variant 200B, which outputs the speed of each cluster of cells (consisting of a single seed or a group of seeds), an additional filter can be applied that makes an exception for Event Stress Volume and Event Length if the calculated Group Speed is greater than the average speed of 2 ,5 times. In such cases, the cluster of cells defining the Main Event is most likely garbage. For such cases, the average speed is used for all events other than the first Main Event in the Group.

Гистограммы метрикMetric histograms

Чтобы классификации продукта, протекающего через узел 200 датчика, наиболее часто встречающиеся характерные значения Объема Напряжения События (Event Voltage Volume, EVV), Протяженности События и Ширины События определяются и сохраняются с использованием гистограмм для одной световой плоскости 210-1 (для варианта 200A с одной матрицей) или для каждой световой плоскости 210-1, 210-2 (для варианта 200B с двумя матрицами). Это делается с использованием заранее заданного буфера FIFO (например, в 3000 Основных Событий).To classify the product flowing through the sensor assembly 200, the most frequently occurring characteristic values of Event Voltage Volume (EVV), Event Extent, and Event Width are determined and stored using histograms for one light plane 210-1 (for the 200A single light plane). matrix) or for each light plane 210-1, 210-2 (for option 200B with two matrices). This is done using a predefined FIFO buffer (eg 3000 Main Events).

Гистограмма EVV имеет 30 столбиков или интервалов, которые включают в себя только 90% самых нижних Основных Событий. Характерное значение Объема Напряжения (VVM) находят путем усреднения значений 4 самых высоких столбиков или интервалов.The EVV Histogram has 30 bars or intervals that include only the lowest 90% of Major Events. The characteristic Voltage Volume (VVM) value is found by averaging the values of the 4 highest bars or intervals.

Гистограмма Протяженности События имеет 20 столбиков или интервалов, которые включают в себя только 90% самых нижних Основных Событий. Характерное значение Протяженности находят путем усреднения значений 4 самых высоких столбиков или интервалов.The Event Length Histogram has 20 bars or intervals that include only the bottom 90% of Major Events. The characteristic value of Extent is found by averaging the values of the 4 highest bars or intervals.

Гистограмма Ширины События имеет диапазон столбиков или интервалов от 0 до 13. Характерное значение Ширины определяется путем усреднения значений двух самых высоких столбиков или интервалов.An Event Width histogram has a range of bars or bins from 0 to 13. The characteristic Width value is determined by averaging the values of the two highest bars or bins.

Классификация Основных СобытийClassification of Major Events

На фиг. 9 представлена логическая блок-схема Процесса 800 Классификации для классификации Основного События как "пятерка" (т.е. пять семян), "четверка" (т.е. четыре семени), "тройка" (т.е. три семени), "двойка "(т.е. два семени), "единица" (т.е. одно семя) или мусор. Согласно логической блок-схеме, показанной на фиг. 9, программа сначала проверяет, удовлетворяет ли Основное Событие критериям классификации как пятерка, затем как четверка, затем как тройка, затем как двойка, затем как единица, а затем как мусор. Как только Основное Событие классифицируется, как отвечающее критериям одной из этих градаций, программа выходит из цикла и переходит к следующему Основному Событию. В приведенных ниже примерах расчетов для классификации Основного События как пятерка, четверка, тройка, двойка, единица или мусор, с целью различения количества семян в Основном Событии были эмпирически выбраны некие значения EVV. Более точными для оценки количества семян в Основном Событии могут быть другие значения EVV, и поэтому значения EVV, приведенные в примерных расчетах, следует рассматривать как неограничивающие значения EVV для целей классификации Основного События при оценке фактического количества семян, составляющих Основное Событие.In fig. 9 is a logic flow diagram of a Classification Process 800 for classifying a Main Event as a "five" (i.e., five seeds), a "four" (i.e., four seeds), a "three" (i.e., three seeds), "two" (i.e. two seeds), "one" (i.e. one seed) or garbage. According to the logic block diagram shown in FIG. 9, the program first checks whether the Main Event meets the classification criteria as a five, then as a four, then as a three, then as a two, then as a one, and then as garbage. Once a Major Event is classified as meeting the criteria of one of these gradations, the program exits the loop and moves on to the next Major Event. In the example calculations below to classify a Main Event as a five, four, three, two, one or trash, certain EVV values were empirically selected to distinguish the number of seeds in the Main Event. Other EVV values may be more accurate for estimating the number of seeds in a Main Event, and therefore the EVVs given in the example calculations should be considered non-limiting EVVs for purposes of categorizing a Main Event when estimating the actual number of seeds composing a Main Event.

На этапе 802, если EVV превышает VVM более чем в 6,8 раз, так что условие этапа 802 выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 804 как Five (пятерку) и затем переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие этапа 802 не выполняется, программа переходит к этапу 806. На этапе 806, если EVV более чем в 5 раз превышает VVM, т.е. условие этапа 806 выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 808 как Quad (четверку), а затем переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие этапа 806 не выполняется, программа переходит к этапу 810.At block 802, if the EVV is greater than 6.8 times the VVM such that the condition of block 802 is met, the program classifies the Major Event at block 804 as Five and then proceeds to block 840 to classify the next Major Event. If the condition of step 802 is not met, the program proceeds to step 806. At step 806, if EVV is more than 5 times VVM, i.e. the condition of step 806 is met, the program classifies the Main Event at step 808 as a Quad, and then proceeds to step 840 to classify the next Main Event. If the condition of step 806 is not met, the program proceeds to step 810.

На этапе 810, если EVV более чем в 3,9 раза превышает VVM, т.е. условие этапа 810 выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 818 как Triple (тройку), и затем программа переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие этапа 810 не выполняется, программа переходит к этапу 814, чтобы проверить, включает ли в себя Основное Событие разрыв (т.е. переход начало-конец-начало). Если Основное Событие включает в себя разрыв, программа переходит к этапу 816, чтобы проверить, превышает ли значение EVV более чем в 2,2 раза значение VVM, и если выполняются условия как этапа 814, так и этапа 816, программа классифицирует Основное Событие на этапе 818 как Triple (тройку) и затем переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие либо этапа 814, либо этапа 816 не выполняется, программа переходит к этапу 820.At step 810, if EVV is more than 3.9 times VVM, i.e. the condition of step 810 is satisfied, the program classifies the Main Event at step 818 as Triple, and then the program proceeds to step 840 to classify the next Main Event. If the condition of step 810 is not met, the program proceeds to step 814 to check whether the Main Event includes a break (ie, a start-end-start transition). If the Major Event includes a gap, the program proceeds to step 816 to check if the EVV value is more than 2.2 times the VVM value, and if the conditions of both step 814 and step 816 are met, the program classifies the Major Event in step 818 as Triple and then proceeds to step 840 to classify the next Main Event. If the condition of either step 814 or step 816 is not met, the program proceeds to step 820.

На этапе 820, если EVV более чем в 2,9 раза превышает VVM, так что условие этапа 820 выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 826 как Double (двойку), и переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие этапа 820 не выполняется, программа переходит к этапу 822, чтобы проверить, включает ли в себя Основное Событие разрыв (переход начало-конец-начало). Если Основное Событие включает в себя разрыв, программа переходит к этапу 824, чтобы проверить, превышает ли EVV в 1,2 раза значение VVM, и если условие как этапа 822, так и этапа 824 выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 826 как Double (двойку) и затем переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие либо этапа 822, либо этапа 824 не выполняется, программа переходит к этапу 828.At block 820, if the EVV is more than 2.9 times the VVM such that the condition of block 820 is met, the program classifies the Major Event at block 826 as a Double, and proceeds to block 840 to classify the next Major Event. If the condition of step 820 is not met, the program proceeds to step 822 to check whether the Main Event includes a break (start-end-start transition). If the Main Event includes a break, the program proceeds to step 824 to check if EVV is 1.2 times the value of VVM, and if the condition of both step 822 and step 824 is met, the program classifies the Main Event at step 826 as Double (two) and then proceeds to step 840 to classify the next Main Event. If the condition of either step 822 or step 824 is not met, the program proceeds to step 828.

Если на этапе 828 EVV больше, чем 0,85 VVM, т.е. условие этапа 828 выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 832 как Single (единицу), а затем переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие этапа 828 не выполняется, программа переходит к этапу 830, чтобы проверить, превышает ли Протяженность События более чем в 0,6 раза характерное значение Протяженности. Если условие этапа 830 выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 832 как Single (единицу), а затем переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие. Если условие этапа 830 не выполняется, программа классифицирует Основное Событие на этапе 834 как мусор, и затем переходит к этапу 840, чтобы классифицировать следующее Основное Событие.If at step 828 EVV is greater than 0.85 VVM, i.e. the condition of step 828 is satisfied, the program classifies the Main Event at step 832 as a Single, and then proceeds to step 840 to classify the next Main Event. If the condition of step 828 is not met, the program proceeds to step 830 to check if the Event Length is greater than 0.6 times the characteristic Length value. If the condition of step 830 is met, the program classifies the Main Event at step 832 as a Single and then proceeds to step 840 to classify the next Main Event. If the condition of step 830 is not met, the program classifies the Main Event at step 834 as garbage, and then proceeds to step 840 to classify the next Main Event.

Процесс Сравнения ГруппGroup Comparison Process

Фиг. 10A и 10B иллюстрируют Процесс 900A, 900B Сравнения Групп соответственно. Следует понимать, что фиг. 10A иллюстрирует Процесс 900A Сравнения Групп для варианта 200A с одной матрицей, поскольку он иллюстрирует этапы только для одной световой плоскости 210-1, тогда как фиг. 10B иллюстрирует Процесс 900B Сравнения Групп для варианта 200B с двумя матрицами, поскольку он иллюстрирует этапы для обеих световых плоскостей 210-1, 210-2. Процесс 900A, 900B Сравнения Групп выполняется программой после завершения процессов 400, 500, 600, 800 и их соответствующих промежуточных процессов, описанных выше в отношении данных, сгенерированных световой плоскостью 210-1 (для варианта 200A с одной матрицей) или данных, сгенерированных каждой из световых плоскостей 210-1, 210-2 (для варианта 200B с двумя матрицами). Как на фиг. 10A, так и на фиг. 10B, на этапе 902 количество отдельных Событий в каждой Группе (например, событий 999, 1000, 1001, 1002, 1003 на фиг. 8C) суммируется для определения количества семян в Группе. Предполагается, что количество суммированных дискретных Событий каждой Группы равно количеству семян, составляющих Группу.Fig. 10A and 10B illustrate Group Comparison Process 900A, 900B, respectively. It should be understood that FIG. 10A illustrates the Group Compare Process 900A for the single array embodiment 200A as it illustrates the steps for only one light plane 210-1, whereas FIG. 10B illustrates the Group Comparison Process 900B for the two-array embodiment 200B as it illustrates the steps for both light planes 210-1, 210-2. The Group Comparison process 900A, 900B is performed by the program after completion of the processes 400, 500, 600, 800 and their respective intermediate processes described above with respect to the data generated by the light plane 210-1 (for the single-array variant 200A) or the data generated by each light planes 210-1, 210-2 (for version 200B with two matrices). As in fig. 10A and in FIG. 10B, at step 902, the number of individual Events in each Group (eg, events 999, 1000, 1001, 1002, 1003 in FIG. 8C) is summed to determine the number of seeds in the Group. It is assumed that the number of summed discrete Events of each Group is equal to the number of seeds that make up the Group.

Для варианта 200B с двумя матрицами выполняется дополнительный этап 904, на котором сравнивается общее количество семян Группы из каждой световой плоскости 210-1, 210-2, и большее количество сохраняется в памяти как количество семян для этой Группы. Например, Группа для первой световой плоскости 210-1 выявила пять отдельных Событий (т.е. 999, 1000, 1001, 1002, 1003), соответствующих пяти семенам. Однако вторая световая плоскость 210-2 может не разделить Группы S2-S5 семян на четыре отдельных События, потому что световая плоскость 210-2 может не выявить три канала выемки, если семена расположены таким образом, что сканирование второй световой плоскости выявляет только два канала выемки. Таким образом, в этом примере вторая световая плоскость 210-2 может выявить только четыре отдельных События, соответствующих четырем семенам. На этапе 904 подсчет семян первой световой плоскости, выявивший большее количество семян (т.е. пять семян), будет затем использоваться для общего подсчета семян Группы.For the dual array embodiment 200B, an additional step 904 is performed where the total number of Group seeds from each light plane 210-1, 210-2 is compared and the larger number is stored in memory as the number of seeds for that Group. For example, the Group for the first light plane 210-1 identified five separate Events (ie 999, 1000, 1001, 1002, 1003) corresponding to five seeds. However, the second light plane 210-2 may not separate the Seed Groups S2-S5 into four separate Events because the light plane 210-2 may not detect three notch channels if the seeds are positioned such that scanning the second light plane reveals only two notch channels. . Thus, in this example, the second light plane 210-2 can only detect four separate Events corresponding to the four seeds. At step 904, the seed count of the first light plane that identified a greater number of seeds (ie, five seeds) will then be used for the overall seed count of the Group.

На этапе 906 после определения общего количества семян Группы и после определения Групповой Скорости (любым из способов, описанных выше для варианта 200A с одной матрицей или для варианта 200B с двумя матрицами), окончательный подсчет семян в Группе и средняя скорость семян затем выводится на устройство 130 отображения системы 100 контроля для просмотра оператором.At step 906, after the total number of seeds in the Group has been determined and after the Group Velocity has been determined (by any of the methods described above for the single matrix option 200A or for the dual matrix option 200B), the final count of seeds in the Group and the average seed speed is then output to device 130 display of the control system 100 for viewing by an operator.

Следует понимать, что использование варианта 200B с двумя матрицами может повысить точность подсчета семян, потому что вторая световая плоскость 210-2 способна различать семена в третьем измерении, которые иначе не могли бы быть дифференцированы и подсчитаны при использовании варианта с одной матрицей и одной световой плоскостью, который способен обнаруживать семена только в двумерном пространстве. Таким образом, поскольку вариант осуществления с двумя матрицами дает большее количество семян, обнаруженных между двумя световыми плоскостями, вариант осуществления 200B с двумя матрицами обычно будет более точным, чем вариант осуществления 200A с одной матрицей. Однако использование второй световой плоскости 210-2 требует вдвое большей вычислительной мощности по сравнению с использованием одной световой плоскости (например, 12 входов по сравнению с 24 входами в приведенном примере). На основании тестирования было показано, что подсчет семян с использованием варианта 200A с одной матрицей имеет точность подсчета семян 90% (т.е. измеренное количество семян было в пределах 10% от истинного количества семян). Вариант осуществления 200B с двумя матрицами увеличил точность подсчета семян до 97% (т.е. измеренное количество семян было в пределах 3% от истинного количества семян). Однако для пневматических сеялок даже 90%-ная точность подсчета семян является чрезвычайно точной. Соответственно, с учетом дополнительной вычислительной мощности, необходимой для варианта 200B с двумя матрицами, использование варианта 200A с одной матрицей может быть адекватным для многих, если не для большинства применений пневматической сеялки.It should be understood that use of the dual array option 200B may improve seed counting accuracy because the second light plane 210-2 is capable of distinguishing seeds in the third dimension that otherwise could not be differentiated and counted using the single array/single light plane option , which is only capable of detecting seeds in two-dimensional space. Thus, since the dual array embodiment produces a higher number of seeds detected between the two light planes, the dual array embodiment 200B will generally be more accurate than the single array embodiment 200A. However, using the second light plane 210-2 requires twice the processing power compared to using a single light plane (eg, 12 inputs compared to 24 inputs in the example shown). Based on testing, seed counting using the 200A single matrix option was shown to have a seed counting accuracy of 90% (i.e. the measured seed count was within 10% of the true seed count). The dual matrix embodiment 200B increased the seed count accuracy to 97% (ie, the measured seed count was within 3% of the true seed count). However, for air seeders, even 90% seed counting accuracy is extremely accurate. Accordingly, given the additional processing power required by the 200B dual die option, using the 200A single die option may be adequate for many, if not most, air seeder applications.

Пневматическая сеялкаPneumatic seeder

На фиг. 11 показан вид сбоку обычной пневматической сеялки 10 типа раскрытой в патентной публикации США № 20100264163 и патенте США № 8695396, которые во всей своей полноте включены в состав настоящего документа посредством ссылки. На фиг. 12 представлено схематическое изображение пневматической сеялки 10, показанной на фиг. 11, с узлом 200 счетчика частиц, расположенным на распределительной линии 58 пневматической сеялки 10. Система 10 пневматической сеялки показана как состоящая из пневматической тележки 11 и грунтозацепного орудия 24. Пневматическая тележка 11 имеет бункеры 12, 14 для хранения семян, удобрений или других гранулированных продуктов для доставки в почву. Бункеры 12, 14 установлены на раме 16, поддерживаемой опорными колесами 18, для перемещения вперед по земле буксировочным транспортным средством (на чертеже не показано), соединенным с передним сцепным устройством 20. Грунтозацепное орудие 24 имеет раму 26, поддерживаемую опорными колесами 28 и соединенную с задней частью рамы 16 пневматической тележки с помощью сцепки 30. Рама 26 несет на себе множество высевающих секций 60. В альтернативных компоновках грунтозацепное орудие 24 может располагаться перед пневматической тележкой 11, или грунтозацепное орудие 24 и пневматическая тележка 11 могут располагаться на общей раме. Таким образом, подразумевается, что все ссылки на систему 10 пневматической сеялки или, для краткости, на "пневматическую сеялку" 10 относятся к каждому из вышеупомянутых устройств.In fig. 11 is a side view of a conventional air seeder 10 of the type disclosed in US Patent Publication No. 20100264163 and US Patent No. 8695396, which are incorporated herein by reference in their entirety. In fig. 12 is a schematic illustration of the air seeder 10 shown in FIG. 11, with a particle counter assembly 200 located on the distribution line 58 of the air seeder 10. The air seeder system 10 is shown as consisting of an air cart 11 and a grouser implement 24. The air cart 11 has hoppers 12, 14 for storing seeds, fertilizers, or other granular products. for delivery to the soil. The hoppers 12, 14 are mounted on a frame 16 supported by support wheels 18 to be moved forward along the ground by a towing vehicle (not shown in the drawing) connected to the front coupling device 20. The grunt implement 24 has a frame 26 supported by support wheels 28 and connected to the rear of the pneumatic cart frame 16 by means of a hitch 30. The frame 26 carries a plurality of row units 60. In alternative arrangements, the grouser implement 24 may be located in front of the pneumatic cart 11, or the grouser implement 24 and the pneumatic cart 11 may be located on a common frame. Thus, all references to the air seeder system 10 or, for short, the “air seeder” 10 are intended to refer to each of the above-mentioned devices.

Функционирование пневматической сеялкиOperation of a pneumatic seeder

Обратимся к фиг. 12, пневматическая сеялка 10 включает в себя систему 34 распределения воздуха, подобную раскрытой в патенте США № 6213690, который во всей своей полноте включен в настоящий документ посредством ссылки. Система 34 распределения воздуха включает в себя вентилятор 36 для направления воздуха через главный трубопровод 38. На дне каждого бункера 12, 14 имеется дозирующий механизм 40 для подачи дозированных количеств семян, удобрений или других гранулированных продуктов через каналы 42, 44 продукта из соответствующих бункеров 12, 14 в основные каналы 38 (на фиг. 10 и 11 показан только один основной канал 38). Продукт, дозируемый дозирующим механизмом 40 в основные трубопроводы 38, переносится воздушным потоком в расположенную ниже по потоку распределительную башню 50. Обычно у каждого основного трубопровода 38 имеется одна башня 50. Кроме того, отдельные основные трубопроводы 38 могут предусматриваться для каждого из соответствующих бункеров, так что различные продукты, содержащиеся в этих соответствующих бункерах 12, 14, могут раздельно распределяться в соответствующую башню 50 для доставки через отдельные распределительные линии 58 в отдельные высевающие секции 60, как описано ниже. В качестве альтернативы, продукты из соответствующих бункеров 12, 14 могут объединяться в общем основном трубопроводе 38, как показано на фиг. 12, для совместного распределения. Хотя показаны два бункера 12, 14 с соответствующими дозирующими механизмами 40 и основными трубопроводами 38, следует понимать, что на пневматической сеялке 10 при необходимости может предусматриваться любое количество бункеров, дозирующих механизмов 40 и основных трубопроводов 38.Referring to FIG. 12, the air seeder 10 includes an air distribution system 34 similar to that disclosed in US Pat. No. 6,213,690, which is incorporated herein by reference in its entirety. The air distribution system 34 includes a fan 36 to direct air through the main conduit 38. At the bottom of each hopper 12, 14 is a metering mechanism 40 for dispensing metered amounts of seed, fertilizer, or other granular products through the product channels 42, 44 from the respective hoppers 12. 14 into the main channels 38 (only one main channel 38 is shown in FIGS. 10 and 11). The product metered by the metering mechanism 40 into the main conduits 38 is carried by the air flow to a downstream distribution tower 50. Typically, each main conduit 38 has one tower 50. In addition, separate main conduits 38 may be provided for each of the respective hoppers, so that the various products contained in these respective bins 12, 14 can be separately dispensed into a respective tower 50 for delivery via separate distribution lines 58 to separate seeding units 60, as described below. Alternatively, products from respective bins 12, 14 may be combined in a common main line 38, as shown in FIG. 12, for joint distribution. Although two hoppers 12, 14 are shown with associated metering mechanisms 40 and main lines 38, it should be understood that any number of hoppers, metering mechanisms 40 and main lines 38 may be provided on the air seeder 10 as needed.

Дозирующий механизм 40 может быть механизмом объемного дозирования, но может быть и любым другим подходящим дозирующим механизмом, известным в данной области техники или разработанным в будущем. Как упоминалось выше, продуктопроводы 42, 44 направляют продукт из дозирующего механизма 40 в основные каналы 38, которые переносят продукт в воздушном потоке в расположенные ниже по потоку распределительные башни 50. Каждая башня 50 имеет верхнюю распределительную головку 52, расположенную на самом верхнем конце вертикальной распределительной трубы 54. Головка 52 равномерно разделяет поток продукта в несколько распределительных линий 58. Каждая распределительная линия 58 доставляет продукт в высевающую секцию 60, расположенную ниже по потоку. Высевающая секция 60 открывает борозду 62 в поверхности почвы. Распределительная линия укладывает продукт в борозду 62, а прицепное уплотняющее или закрывающее колесо 64 (фиг. 11) уплотняет почву над уложенным продуктом. Хотя у высевающей секции 60 на фиг. 11 и 12 показана одна стойка с точкой для открытия борозды 62 и только одна распределительная линия 58 для каждой высевающей секции 60, следует понимать, что высевающая секция 60 может быть одноканальной, двухзаходной высевающей секцией, использующей отрезной диск и пыльник с двойными распределительными линиями 58 для подачи семян и удобрений в почву, как описано в патентах США №№ 8275525, 9826667 и 9968030, каждый из которых во всей своей полноте включен в состав настоящего документа посредством ссылки, и которые коммерчески воплощены в пневматической сеялке Case 500 Series.The dispensing mechanism 40 may be a volumetric dispensing mechanism, but may be any other suitable dispensing mechanism known in the art or developed in the future. As mentioned above, product lines 42, 44 direct product from the metering mechanism 40 to main channels 38, which carry the product in the air flow to downstream distribution towers 50. Each tower 50 has an upper distribution head 52 located at the uppermost end of the vertical distribution pipes 54. Head 52 evenly divides the product stream into multiple distribution lines 58. Each distribution line 58 delivers product to a downstream row unit 60. The seeding unit 60 opens a furrow 62 in the soil surface. The distribution line places the product in the furrow 62, and the trailed compaction or closing wheel 64 (Fig. 11) compacts the soil above the placed product. Although the row unit 60 in FIG. 11 and 12 show one post with a furrow opening point 62 and only one distribution line 58 for each row unit 60, it should be understood that the row unit 60 may be a single channel, dual row row unit using a cutting disc and boot with dual distribution lines 58 for delivering seeds and fertilizers to the soil as described in U.S. Patent Nos. 8,275,525, 9,826,667 and 9,968,030, each of which is incorporated herein by reference in its entirety, and which are commercially embodied in the Case 500 Series air seeder.

По-прежнему обращаясь к фиг. 12, дозирующие механизмы 40 включают в себя приводы 72, 74 измерителей с регулируемой частотой вращения, подключенные к соответствующим расходомерам 76, 78 продукта, расположенным на дне соответствующих бункеров 12, 14. Когда приводы 72, 74 вращают соответствующие расходомеры 76, 78, продукт из соответствующих бункеров 12, 14 подается через соответствующие продуктопроводы 42, 44 в главный трубопровод 38, который, в свою очередь, транспортирует продукт в распределительную башню 50. Контроллер 84 скорости подачи соединен с приводами 72, 74 расходомеров с регулируемой частотой вращения.Still referring to FIG. 12, the metering mechanisms 40 include variable speed meter drives 72, 74 connected to respective product flow meters 76, 78 located at the bottom of the respective bins 12, 14. When the drives 72, 74 rotate the respective flow meters 76, 78, the product from the respective bins 12, 14 are fed through respective product lines 42, 44 into the main line 38, which in turn transports the product to the distribution tower 50. The feed rate controller 84 is connected to variable speed flow meter drives 72, 74.

Контроллер 84 скорости подачи находится в сигнальной связи с контроллером 110 системы 100 контроля (рассматриваемой позже). Помимо того, что контроллер 110, выполняет программу 101 программного обеспечения для выполнения каждого из описанных выше процессов 400, 500, 600, 800, 900, контроллер 110 также связан с датчиком скорости 168, который определяет путевую скорость пневматической сеялки 10. Контроллер 110 управляет контроллером 84 скорости подачи, чтобы регулировать скорости приводов дозатора для поддержания выбранной скорости подачи продукта при изменении скорости движения. В одном из альтернативных вариантов осуществления, контроллер 84 скорости подачи может подсоединяться таким образом, чтобы приводиться в действие в зависимости от скорости движения трактора по земле через трансмиссию с передаточным числом, которое регулируется из кабины трактора. Контроллер 110 также связан с приемником 166, 131 GPS. Контроллер 110 управляет контроллером 84 скорости подачи, чтобы регулировать норму дозирования в зависимости от расположения пневматической сеялки в поле. Как рассматривается ниже, система 100 контроля включает в себя устройство ввода, такое как графический интерфейс 112 пользователя, позволяющий оператору задавать желаемую скорость подачи продукта, например, фунтов на акр или семян на акр и т.д.The feed rate controller 84 is in signal communication with the controller 110 of the control system 100 (discussed later). In addition to the controller 110 executing a software program 101 to perform each of the processes 400, 500, 600, 800, 900 described above, the controller 110 is also coupled to a speed sensor 168 that determines the ground speed of the air seeder 10. The controller 110 controls the controller 84 feed speeds to adjust the speeds of the dispenser drives to maintain the selected product feed rate when the movement speed changes. In one alternative embodiment, the feed rate controller 84 may be coupled to be actuated based on the tractor's ground speed through a transmission with a gear ratio that is adjustable from the tractor cab. The controller 110 is also connected to the GPS receiver 166, 131. The controller 110 controls the feed rate controller 84 to adjust the metering rate depending on the location of the air seeder in the field. As discussed below, the control system 100 includes an input device, such as a graphical user interface 112, allowing the operator to set a desired product delivery rate, such as pounds per acre or seeds per acre, etc.

Сеялка точного высеваPrecision seeder

На фиг. 13 представлен вид сбоку одной из множества высевающих секций 310 обычной сеялки 300 с системой 200 счетчика частиц, расположенной на семяпроводе 332 высевающей секции 310, для подсчета семян, когда они падают под действием силы тяжести через семяпровод 332. Каждая высевающая секция 310 поддерживается инструментальной балкой 314 с помощью параллельного рычажного механизма 316, который позволяет каждой высевающей секции перемещаться вертикально независимо от инструментальной балки и других разнесенных высевающих секций, чтобы приспособиться к изменениям ландшафта или при столкновении высевающей секции с камнем или другим препятствием при движении сеялки по полю. Каждая высевающая секция 310 может включать в себя передний монтажный кронштейн 320, на котором установлена опорная балка 322 бункера и подрамник 324. Опорная балка 322 бункера поддерживает бункер 326 с посевным материалом и бункер 328 с удобрениями, а также при работе поддерживает дозатор 330 семян и семяпровод 332. Подрамник 324 включает в себя продолжающийся вниз хвостовик 325, который при работе поддерживает узел 334 открытия борозды. Узел 336 закрытия борозды при работе поддерживается задним концом подрамника 324. Узел 334 открытия борозды может включать в себя один или несколько дисков 344 открытия борозды, которые при работе поддерживаются хвостовиком 325. Узел 334 открытия борозды может включать в себя одно или несколько копирующих колес 348, которые во время работы поддерживаются на подрамнике 324 поворотными рычагами копирующих колес. Регулятор глубины 368 может выборочно позиционироваться для изменения глубины погружения дисков 344 открытия борозды относительно копирующих колес 348, чтобы изменять глубину борозды, образуемой дисками открытия борозды.In fig. 13 is a side view of one of a plurality of row units 310 of a conventional planter 300 with a particle counter system 200 located on the seed tube 332 of the row unit 310 to count seeds as they fall by gravity through the seed tube 332. Each row unit 310 is supported by an instrument beam 314 using a parallel linkage 316 that allows each row unit to move vertically independently of the toolbar and other spaced row units to accommodate changes in terrain or when the row unit encounters a rock or other obstruction as the planter moves across the field. Each row unit 310 may include a front mounting bracket 320 on which a hopper support beam 322 and a subframe 324 are mounted. The hopper support beam 322 supports the seed hopper 326 and the fertilizer hopper 328, and also operatively supports the seed meter 330 and seed tube. 332. The subframe 324 includes a downwardly extending shank 325 that, in operation, supports the furrow opening assembly 334. The furrow closing assembly 336 is supported in operation by the rear end of the subframe 324. The furrow opening assembly 334 may include one or more furrow opening disks 344, which are supported in operation by the shank 325. The furrow opening assembly 334 may include one or more gauge wheels 348, which during operation are supported on a subframe by 324 rotating arms of gauge wheels. The depth adjuster 368 may be selectively positioned to change the depth of the furrow opening discs 344 relative to the gauge wheels 348 to vary the depth of the furrow created by the furrow opening discs.

Датчик 164 качества езды, который может представлять собой акселерометр, может устанавливаться на высевающей секции 310 для измерения вертикальной скорости и ускорения высевающей секции 310. Датчики 168 скорости, такие как радиолокационные датчики скорости или датчики скорости системы GPS, могут устанавливаться на инструментальной балке 314 или на высевающей секции 310. Привод 318 прижимного усилия, такой как воздушная подушка, гидравлический или пневматический цилиндр и т.п., воздействует на параллельный рычажный механизм 316, прикладывая прижимное усилие к высевающей секции 310. Клапан 174 прижимного усилия, например, сервоклапан с электрическим приводом, может управлять величиной прижимного усилия, прикладываемого приводом 318 прижимного усилия.A ride quality sensor 164, which may be an accelerometer, may be mounted on the row unit 310 to measure vertical speed and acceleration of the row unit 310. Speed sensors 168, such as radar speed sensors or GPS speed sensors, may be mounted on the instrument bar 314 or row unit 310. A down force actuator 318, such as an air cushion, hydraulic or pneumatic cylinder, or the like, acts on a parallel linkage 316 to apply a down force to the row unit 310. A down force valve 174, such as an electrically actuated servo valve , can control the amount of clamping force applied by the clamping force actuator 318 .

В процессе работы, когда сеялка 300 движется в прямом направлении, показанном стрелкой 311, узел 334 открытия борозды прорезает борозду 338 в поверхности почвы. Семенной бункер 326, в котором хранятся семена для посадки, обеспечивает постоянную подачу семян в дозатор 330 семян. В альтернативном варианте осуществления, сеялка 300 точного высева может представлять собой сеялку с центральной загрузкой, содержащую установленный на раме бункер для сыпучих продуктов, известный из уровня техники; в таких вариантах осуществления семенной бункер 326 может представлять собой небольшой вспомогательный бункер, сообщающийся с бункером для сыпучих продуктов. Дозатор 330 семян выборочно взаимодействует с приводом 172 через сцепление 170, так что отдельные семена дозируются и выгружаются в семяпровод 332 с равными промежутками времени в зависимости от желаемого количества семян и скорости, с которой сеялка 300 буксируется по полю. Привод 172 и сцепление 170 могут относиться к типам, раскрытым в патенте США № 8307771, который во всей своей полноте включен в состав настоящего документа посредством ссылки. В других вариантах осуществления сцепление 170 отсутствует, а приводы 172 представляют собой электрические приводы, такие как раскрытые в международной публикации заявителя WО2017011355, которая во всей своей полноте включена в состав настоящего документа посредством ссылки. Узел 200 датчика частиц поддерживается семяпроводом 332 и обнаруживает прохождение семян через семяпровод 332. Семена падают с конца семяпровода 332 в борозду 338 и покрываются почвой посредством узла 336 закрывающих колес. Как и в варианте осуществления пневматической сеялки, в сеялке 300 точного высева устройство 130 отображения, модуль 120 связи и контроллер 110 могут устанавливаться в кабине трактора, буксирующего сеялку 300 точного высева по полю. На тракторе также могут устанавливаться один или несколько датчиков 168 скорости, таких как датчик частоты вращения колеса, работающий на эффекте Холла, или радиолокационный датчик скорости.In operation, as the planter 300 moves in the forward direction indicated by arrow 311, the furrow opening assembly 334 cuts a furrow 338 in the soil surface. The seed hopper 326, which stores seeds for planting, provides a constant supply of seeds to the seed meter 330. In an alternative embodiment, the precision planter 300 may be a center-loading planter comprising a frame-mounted bulk solids hopper known in the art; in such embodiments, the seed hopper 326 may be a small auxiliary hopper in communication with the bulk product hopper. The seed meter 330 selectively interacts with the drive 172 through the clutch 170 so that individual seeds are metered and discharged into the seed tube 332 at regular intervals depending on the desired amount of seed and the speed at which the planter 300 is towed across the field. The drive 172 and clutch 170 may be of the type disclosed in US Pat. No. 8,307,771, which is incorporated herein by reference in its entirety. In other embodiments, there is no clutch 170 and the actuators 172 are electric actuators such as those disclosed in Applicant's International Publication WO2017011355, which is incorporated herein by reference in its entirety. The particle sensor assembly 200 is supported by the seed tube 332 and detects the passage of seeds through the seed tube 332. The seeds fall from the end of the seed tube 332 into the furrow 338 and are covered with soil by the cover wheel assembly 336. As in the air seeder embodiment, in the precision planter 300, the display device 130, communication module 120, and controller 110 may be installed in the cab of a tractor towing the precision planter 300 across a field. The tractor may also be equipped with one or more speed sensors 168, such as a Hall effect wheel speed sensor or a radar speed sensor.

Система контроляControl system

На фиг. 14 схематически представлена система 100 контроля для использования с пневматической сеялкой 10 или сеялкой 300 точного высева. Система 100 контроля включает в себя контроллер 110, содержащий центральный процессор 116 и графический интерфейс 112 пользователя, память 114, которая хранит программное обеспечение, выполняющее процессы 400, 500, 600, 800, 900 и другие описанные выше процессы. Система 100 контроля может также включать в себя модуль 120 связи и устройство 130 отображения. Устройство 130 отображения, модуль 120 связи и контроллер 110 могут устанавливаться в кабине трактора. Контроллер 110 электрически связан с модулем 120 связи посредством жгута 150 проводов. Модуль 120 связи может включать в себя микросхему 122 аутентификации и память 126. Модуль 120 связи электрически связан с устройством 130 отображения посредством жгута 152 проводов. Устройство 130 отображения может включать в себя графический интерфейс 132 пользователя, память 134, ЦП 136 и беспроводное интернет-соединение 154 для подключения к "облачному" серверу 140 хранения. Одно из таких беспроводных интернет-соединений 154 может представлять собой сотовый модем 138. В качестве альтернативы, беспроводное интернет-соединение 154 может представлять собой беспроводной адаптер 139 для установления интернет-соединения через беспроводной маршрутизатор.In fig. 14 is a schematic diagram of a control system 100 for use with an air seeder 10 or a precision seeder 300. The control system 100 includes a controller 110 including a central processing unit 116 and a graphical user interface 112, a memory 114 that stores software executing processes 400, 500, 600, 800, 900, and other processes described above. The monitoring system 100 may also include a communication module 120 and a display device 130. The display device 130, communication module 120, and controller 110 may be installed in a tractor cab. The controller 110 is electrically coupled to the communication module 120 via a wire harness 150. The communication module 120 may include an authentication chip 122 and a memory 126. The communication module 120 is electrically coupled to the display device 130 via a wire harness 152. The display device 130 may include a graphical user interface 132, memory 134, a CPU 136, and a wireless Internet connection 154 for connecting to a cloud storage server 140. One such wireless Internet connection 154 may be a cellular modem 138. Alternatively, wireless Internet connection 154 may be a wireless adapter 139 for establishing an Internet connection through a wireless router.

Устройство 130 отображения может представлять собой потребительское вычислительное устройство или другое многофункциональное вычислительное устройство. Устройство 130 отображения может содержать программное обеспечение общего назначения, включая интернет-браузер. Устройство 130 отображения также может включать в себя датчик 137 движения, такой как гироскоп или акселерометр, и может использовать сигнал, генерируемый датчиком 137 движения, для определения желаемой модификации графического интерфейса 132 пользователя. Устройство 130 отображения может также включать в себя цифровую камеру 135, при этом изображения с камеры 135 могут привязываться к координатам глобальной системы позиционирования (GPS), сохраняться в памяти 134 и передаваться на сервер 140 облачного хранения. Устройство 130 отображения также может включать в себя приемник 131 GPS.Display device 130 may be a consumer computing device or other multi-function computing device. The display device 130 may contain general purpose software, including an Internet browser. The display device 130 may also include a motion sensor 137, such as a gyroscope or accelerometer, and may use the signal generated by the motion sensor 137 to determine a desired modification to the graphical user interface 132. Display device 130 may also include a digital camera 135, wherein images from camera 135 may be referenced to global positioning system (GPS) coordinates, stored in memory 134, and transmitted to cloud storage server 140. The display device 130 may also include a GPS receiver 131.

При работе, как показано на фиг. 15, система 100 контроля может выполнять процесс, обозначенный в целом ссылочной позицией 1500. Обращаясь к фиг. 15 в сочетании с фиг. 14, на этапе 1505 модуль 120 связи выполняет необязательную процедуру аутентификации, в ходе которой модуль 120 связи принимает первый набор данных 190 аутентификации от устройства 110 контроля, а микросхема 122 аутентификации сравнивает данные 190 аутентификации с ключом, токеном или кодом, хранящимся в памяти 126 модуля 120 связи или передаваемым с устройства 130 отображения. Если данные 190 аутентификации верны, модуль 120 связи в предпочтительном варианте передает второй набор данных 191 аутентификации на устройство 130 отображения, так что устройство 130 отображения разрешает передачу других данных между устройством 110 контроля и устройством 130 отображения через модуль 120 связи.When operating as shown in FIG. 15, the monitoring system 100 may perform the process generally designated 1500. Referring to FIG. 15 in combination with FIG. 14, at step 1505, communication module 120 performs an optional authentication procedure in which communication module 120 receives a first set of authentication data 190 from monitoring device 110 and authentication chip 122 compares authentication data 190 with a key, token, or code stored in module memory 126 120 communication or transmitted from the display device 130. If the authentication data 190 is correct, the communication module 120 preferably transmits the second set of authentication data 191 to the display device 130 such that the display device 130 allows other data to be transmitted between the monitoring device 110 and the display device 130 through the communication module 120.

На этапе 1510 устройство 110 контроля принимает ввод конфигурации, задаваемый пользователем через графический интерфейс 112 пользователя. В некоторых вариантах осуществления графический интерфейс 112 пользователя может отсутствовать, и пользователь может вводить конфигурацию через графический интерфейс 132 пользователя устройства 130 отображения. Ввод конфигурации может включать в себя такие параметры, как пространственные смещения между приемником 166 GPS и высевающими секциями 60, 300 соответствующей пневматической сеялки 10 или сеялки 300 точного высева, а также рабочие параметры пневматической сеялки 10 или сеялки 300 точного высева (например, параметры сцепления 170, приводов 172 и клапанов 174 прижимного усилия). Затем устройство 110 контроля передает окончательные данные 188 конфигурации на устройство 130 отображения через модуль 120 связи.At step 1510, the monitoring device 110 receives configuration input specified by the user through the graphical user interface 112. In some embodiments, there may be no graphical user interface 112 and the user can enter configuration through the graphical user interface 132 of the display device 130. The configuration input may include parameters such as spatial offsets between the GPS receiver 166 and the row units 60, 300 of the corresponding air seeder 10 or precision planter 300, as well as operating parameters of the air seeder 10 or precision planter 300 (e.g., clutch parameters 170 , actuators 172 and valves 174 clamping force). The monitoring device 110 then transmits the final configuration data 188 to the display device 130 via the communication module 120.

На этапе 1512 устройство 130 отображения может получить доступ к файлам 186 данных предписания с сервера 140 облачного хранилища. Файлы 186 данных предписания могут включать в себя файл (например, файл формы), содержащий географические границы (например, границы поля) и географические местоположения (например, координаты GPS), привязанные к рабочим параметрам (например, нормой высева семян). Устройство 130 отображения может позволять пользователю редактировать файл 186 данных предписания, используя графический интерфейс 132 пользователя. Устройство 130 отображения может реконфигурировать файл 186 данных предписания для использования контроллером 110 и передавать результирующие данные 185 предписания контроллеру 110 через модуль 120 связи.At step 1512, display device 130 may access prescription data files 186 from cloud storage server 140. Prescription data files 186 may include a file (eg, a shape file) containing geographic boundaries (eg, field boundaries) and geographic locations (eg, GPS coordinates) associated with operating parameters (eg, seed rate). The display device 130 may allow a user to edit the prescription data file 186 using a graphical user interface 132 . The display device 130 may reconfigure the prescription data file 186 for use by the controller 110 and transmit the resulting prescription data 185 to the controller 110 via the communication module 120 .

На этапе 1514, когда пневматическая сеялка 10 или сеялка 300 точного высева движется по полю, контроллер 110 посылает командные сигналы 198 на сцепления, приводы и средства управления прижимным усилием. Эти командные сигналы 198 могут включать в себя сигналы для определения того, включено ли одно или несколько сцеплений, сигналы, определяющие скорость, с которой приводятся в действие приводы, и сигналы, определяющие прижимное усилие, прикладываемое к высевающим секциям 60, 310.At step 1514, as the air seeder 10 or precision planter 300 moves across the field, the controller 110 sends command signals 198 to the clutches, actuators, and down force controls. These command signals 198 may include signals to determine whether one or more clutches are engaged, signals to determine the speed at which the actuators are operated, and signals to determine the down force applied to the row units 60, 310.

На этапе 1515, когда сеялка 10 или сеялки 300 точного высева движется по полю, контроллер 110 получает исходные данные 181 о применении, включая сигналы от узла 200 датчика частиц, датчиков 162 прижимного усилия, датчиков 164 качества езды, датчиков GPS и датчиков скорости 168. Контроллер 110 обрабатывает исходные данные 181 о применении и сохраняет упомянутые данные о применении в памяти 134. Контроллер 110 может передавать обработанные данные 182 о применении в устройство 130 отображения через модуль 120 связи. Обработанные данные 182 о применении могут быть потоковыми, фрагментарными или частичными данными. Следует понимать, что согласно способу 1500, управление орудием и хранение данных выполняются контроллером 110 таким образом, что если устройство 130 отображения перестает функционировать, удаляется из системы 100 контроля или используется для других функций, сохранение операций орудия и важных данных не прерывается.At step 1515, as the planter 10 or precision planters 300 moves across the field, the controller 110 receives raw application data 181, including signals from the particle sensor assembly 200, down force sensors 162, ride quality sensors 164, GPS sensors, and speed sensors 168. The controller 110 processes the original application data 181 and stores said application data in the memory 134. The controller 110 may transmit the processed application data 182 to the display device 130 via the communication module 120. The processed application data 182 may be streaming, fragmented, or partial data. It should be understood that in method 1500, implement control and data storage are performed by controller 110 such that if display device 130 ceases to function, is removed from control system 100, or is used for other functions, storage of implement operations and critical data is not interrupted.

На этапе 1520 устройство 130 отображения принимает и сохраняет в памяти 134 обработанные в реальном масштабе времени данные 182 о применении. На этапе 1525 устройство 130 отображения может визуализировать карту обработанных данных 182 о применении (например, карту популяции). На этапе 1530 устройство 130 отображения может отображать числовую совокупность данных о применении (например, популяцию, высеянную высевающей секцией за последние 5 секунд). На этапе 1535 устройство 130 отображения может сохранять в памяти 134 местоположение, размер и другие характеристики отображения изображений карты приложения, визуализированных на этапе 1525. На этапе 1538, после завершения операций посева или посадки, устройство 130 отображения может передать файл 183 обработанный данных о применении на сервер 140 облачного хранилища. Файл 183 обработанных данных о применении может быть полным файлом (например, файлом данных). На этапе 1540 устройство 110 контроля может сохранять в памяти 114 завершенные данные о применении (например, в файле данных).At step 1520, display device 130 receives and stores in memory 134 real-time processed application data 182. At step 1525, display device 130 may render a map of processed application data 182 (eg, a population map). At step 1530, display device 130 may display a numerical aggregate of application data (eg, the population planted by the row unit in the last 5 seconds). At step 1535, display device 130 may store in memory 134 the location, size, and other display characteristics of the application map images rendered at step 1525. At step 1538, after completion of seeding or planting operations, display device 130 may transmit processed application data file 183 to cloud storage server 140. The processed application data file 183 may be a complete file (eg, a data file). At step 1540, monitoring device 110 may store completed application data in memory 114 (eg, in a data file).

Способ картографирования и отображения данных 182 о применении может быть таким же или аналогичным картам данных о применении, раскрытым в патенте США № 9699958, который во всей своей полноте включен в состав настоящего документа посредством ссылки.The method for mapping and displaying application data 182 may be the same or similar to the application data maps disclosed in US Pat. No. 9,699,958, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Вышеприведенное описание и чертежи предназначены только для иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничения изобретения. Специалистам в данной области техники очевидны различные модификации вариантов осуществления и общих принципов и характеристик системы и способов, описанных в данном документе. Таким образом, изобретение должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с прилагаемой формулой изобретения, и полному объему эквивалентов, на которые распространяется эта формула изобретения.The above description and drawings are for illustration purposes only and should not be construed as limiting the invention. Various modifications to the embodiments and general principles and characteristics of the system and methods described herein will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the invention is intended to fall within the broadest scope consistent with the appended claims and the full scope of equivalents covered by those claims.

Claims (73)

1. Способ подсчета частиц, проходящих через канал, причем способ содержит этапы, на которых:1. A method for counting particles passing through a channel, the method comprising the steps of: (A) формируют первое количество световых каналов с определенным разносом относительно друг друга поперек канала перпендикулярно продольной оси канала, причем первое количество световых каналов совместно определяет первую световую плоскость, каждый канал из первого количества световых каналов формируется соответствующим одним светодиодным излучателем из первого количества светодиодных излучателей, расположенных на первой стороне канала, каждый светодиодный излучатель из первого количества светодиодных излучателей отстоит на известное расстояние от других излучателей и создает некоторую интенсивность света;(A) forming a first number of light channels with a certain spacing relative to each other across the channel perpendicular to the longitudinal axis of the channel, the first number of light channels jointly defining a first light plane, each channel of the first number of light channels is formed by a corresponding one LED emitter of the first number of LED emitters, located on the first side of the channel, each LED emitter of the first number of LED emitters is spaced at a known distance from the other emitters and creates a certain light intensity; (B) генерируют исходные значения выходного сигнала, пропорциональные интенсивности света каждого светового канала из первого количества световых каналов, с помощью первого количества фотодиодов, расположенных на второй стороне канала, причем каждый фотодиод из первого количества фотодиодов расположен напротив одного из светодиодных излучателей из первого количества светодиодных излучателей;(B) generating initial output signal values proportional to the light intensity of each light channel of the first number of light channels using a first number of photodiodes located on a second side of the channel, each photodiode of the first number of photodiodes located opposite one of the LED emitters of the first number of LEDs emitters; (C) по мере прохождения частиц через первую световую плоскость параллельно регистрируют исходные значения выходного сигнала, генерируемого в каждом световом канале из первого количества световых каналов, в ходе последовательных сканирований данных, при этом исходные значения выходного сигнала сохраняются в ячейках данных в первом наборе данных;(C) as the particles pass through the first light plane, parallelly recording initial values of the output signal generated in each light channel of the first number of light channels during successive data scans, wherein the initial values of the output signal are stored in data cells in the first data set; (D) нормируют исходные значения выходного сигнала в каждой из ячеек данных первого набора данных так, чтобы каждая ячейка данных первого набора данных имела значение нормированного выходного сигнала (Normalized Output Signal, NOS);(D) normalizing the original output signal values in each of the data cells of the first data set so that each data cell of the first data set has a Normalized Output Signal (NOS) value; (E) анализируют значения NOS каждой из ячеек данных первого набора данных для выявления ячеек данных, объединенных в виде кластера по меньшей мере одним значением NOS в пределах заданного диапазона значений NOS, причем каждый из выявленных кластеров объединенных ячеек данных первого набора данных определяет отдельное событие первой плоскости, соответствующее по меньшей мере одной частице, проходящей через первую световую плоскость;(E) analyzing the NOS values of each of the data cells of the first data set to identify data cells that are clustered together by at least one NOS value within a given range of NOS values, wherein each of the identified clusters of the combined data cells of the first data set defines a separate event of the first data set. a plane corresponding to at least one particle passing through the first light plane; (F) маркируют каждое упомянутое отдельное событие первой плоскости уникальным идентификатором первой плоскости;(F) marking each individual first plane event with a unique first plane identifier; (G) суммируют значения NOS каждого упомянутого выявленного события первой плоскости;(G) summing the NOS values of each identified first plane event; (H) определяют групповую скорость каждого упомянутого выявленного события первой плоскости;(H) determining the group velocity of each identified first plane event; (I) определяют для каждого упомянутого выявленного события первой плоскости объем события путем умножения суммы значений NOS каждого упомянутого выявленного события первой плоскости, полученной на этапе (G), на групповую скорость, определенную на этапе (H), для каждого упомянутого выявленного события первой плоскости;(I) determining, for each said detected first plane event, an event volume by multiplying the sum of the NOS values of each said detected first plane event obtained in step (G) by the group velocity determined in step (H) for each said detected first plane event ; (J) определяют количество частиц каждого упомянутого выявленного события первой плоскости путем классификации объема события.(J) determining the number of particles of each identified first plane event by classifying the volume of the event. 2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:2. The method according to claim 1, additionally containing the steps of: (K) формируют второе количество световых каналов на заданном расстоянии друг от друга поперек канала перпендикулярно продольной оси канала, причем второе количество световых каналов совместно определяет вторую световую плоскость, при этом каждый световой канал из второго количества световых каналов генерируется соответствующим светодиодным излучателем из второго количества светодиодных излучателей, расположенных на третьей стороне канала, ориентированной под углом 90 градусов к первой стороне канала, при этом каждый светодиодный излучатель из второго количества светодиодных излучателей расположен на известном расстоянии от других излучателей и создает некоторую интенсивность света, причем вторая световая плоскость смещена относительно первой световой плоскости вдоль продольной оси канала на известное расстояние;(K) forming a second number of light channels at a given distance from each other across the channel perpendicular to the longitudinal axis of the channel, wherein the second number of light channels jointly defines a second light plane, wherein each light channel from the second number of light channels is generated by a corresponding LED emitter from the second number of LED emitters located on the third side of the channel, oriented at an angle of 90 degrees to the first side of the channel, wherein each LED emitter of the second number of LED emitters is located at a known distance from other emitters and creates a certain light intensity, and the second light plane is offset relative to the first light plane along the longitudinal axis of the channel to a known distance; (L) генерируют исходные значения выходного сигнала, пропорциональные интенсивности света в каждом световом канале из второго количества световых каналов, с помощью второго количества фотодиодов, расположенных на четвертой стороне канала, при этом каждый фотодиод из второго количества фотодиодов расположен напротив одного светодиодного излучателя из второго количества светодиодных излучателей;(L) generating initial output signal values proportional to the light intensity in each light channel of a second number of light channels using a second number of photodiodes located on a fourth side of the channel, wherein each photodiode of the second number of photodiodes is located opposite one of the second number of LED emitters LED emitters; (M) параллельно регистрируют исходные значения выходного сигнала, генерируемые в каждом световом канале из второго количества световых каналов при прохождении частиц через вторую световую плоскость, посредством последовательных сканирований данных, причем исходные значения выходного сигнала сохраняются в ячейках данных во втором наборе данных;(M) parallelly recording the initial output signal values generated in each light channel of the second number of light channels as particles pass through the second light plane through successive data scans, the initial output signal values being stored in data cells in the second data set; (N) нормируют исходные значения исходного выходного сигнала в каждой из ячеек данных второго набора данных так, чтобы каждая ячейка данных второго набора данных имела значение нормированного выходного сигнала (NOS);(N) normalizing the original values of the original output signal in each of the data cells of the second data set so that each data cell of the second data set has a normalized output signal (NOS) value; (O) анализируют значения NOS каждой из ячеек данных второго набора данных для выявления ячеек данных, объединенных в виде кластера по меньшей мере одним значением NOS в пределах заданного диапазона значений NOS, причем каждый из выявленных кластеров объединенных ячеек данных второго набора данных определяет отдельное событие второй плоскости, соответствующее по меньшей мере одной частице, проходящей через вторую световую плоскость;(O) analyzing the NOS values of each of the data cells of the second data set to identify data cells that are clustered together by at least one NOS value within a given range of NOS values, wherein each of the identified clusters of the combined data cells of the second data set defines a separate event of the second data set. a plane corresponding to at least one particle passing through the second light plane; (P) маркируют каждое упомянутое отдельное событие второй плоскости уникальным идентификатором второй плоскости;(P) marking each said individual second plane event with a unique second plane identifier; (Q) суммируют значения NOS каждого упомянутого выявленного события второй плоскости;(Q) summing the NOS values of each said detected second plane event; (R) определяют групповую скорость каждого упомянутого выявленного события второй плоскости;(R) determining the group velocity of each identified second plane event; (S) определяют для каждого упомянутого выявленного события второй плоскости объем события путем умножения суммы значений NOS каждого упомянутого выявленного события второй плоскости, определенной на этапе (Q), на групповую скорость каждого упомянутого выявленного события второй плоскости с этапа (R);(S) determining, for each said detected second plane event, an event volume by multiplying the sum of the NOS values of each said detected second plane event determined in step (Q) by the group velocity of each said detected second plane event from step (R); (T) определяют количество частиц каждого упомянутого выявленного события второй плоскости посредством классификации объема события для каждого выявленного события второй плоскости;(T) determining the number of particles of each detected second plane event by classifying the volume of the event for each detected second plane event; (U) ассоциируют каждое упомянутое выявленное событие первой плоскости с соответствующим событием из упомянутых выявленных событий второй плоскости;(U) associating each of said detected events of the first plane with a corresponding event of said detected events of the second plane; (V) определяют, какое из упомянутых ассоциированных событий первой и второй плоскости имеет большее количество частиц;(V) determining which of said first and second plane associated events has a greater number of particles; (W) вычисляют текущее количество частиц за период работы путем добавления большего количества частиц, определенного на этапе (V), к количеству частиц непосредственно предшествующего события из упомянутых ассоциированных выявленных событий первой и второй плоскости.(W) calculating the current number of particles for the period of operation by adding the larger number of particles determined in step (V) to the number of particles of the immediately preceding event from said associated detected events of the first and second plane. 3. Способ по п. 1, в котором на этапе (D) нормирования значений исходного выходного сигнала в каждой ячейке данных первого набора данных:3. The method according to claim 1, in which, at step (D) of normalizing the values of the original output signal in each data cell of the first data set: преобразуют исходные значения выходного сигнала в каждой ячейке данных первого набора данных в значение NOS между 0 и 1, при этом значение NOS, равное 0, соответствует максимальной интенсивности света в соответствующем световом канале из первого количества световых каналов и указывает на то, что световой канал не заблокирован какой-либо из частиц, проходящих через световой канал, а значение NOS, равное 1, соответствует минимальной интенсивности света в соответствующем световом канале из первого количества световых каналов и указывает, что световой канал полностью заблокирован частицами, проходящими через световой канал.converting the original output signal values in each data cell of the first set of data into a NOS value between 0 and 1, wherein a NOS value of 0 corresponds to the maximum light intensity in the corresponding light channel of the first number of light channels and indicates that the light channel is not any of the particles passing through the light channel is blocked, and a NOS value of 1 corresponds to the minimum light intensity in the corresponding light channel of the first number of light channels and indicates that the light channel is completely blocked by particles passing through the light channel. 4. Способ по п. 2, в котором на этапе (N) нормирования значений исходного выходного сигнала в каждой ячейке данных второго набора данных:4. The method according to claim 2, in which at stage (N) of normalizing the values of the original output signal in each data cell of the second data set: преобразуют исходные значения выходного сигнала в каждой ячейке данных второго набора данных в значение NOS между 0 и 1, при этом значение NOS, равное 0, соответствует максимальной интенсивности света в соответствующем световом канале из второго количества световых каналов и указывает на то, что световой канал не заблокирован какой-либо из частиц, проходящих через световой канал, а значение NOS, равное 1, соответствует минимальной интенсивности света в соответствующем световом канале из второго количества световых каналов и указывает на то, что световой канал полностью заблокирован частицами, проходящими через световой канал.converting the original output signal values in each data cell of the second set of data into a NOS value between 0 and 1, wherein a NOS value of 0 corresponds to the maximum light intensity in the corresponding light channel of the second number of light channels and indicates that the light channel is not any of the particles passing through the light channel is blocked, and a NOS value of 1 corresponds to the minimum light intensity in the corresponding light channel from the second number of light channels and indicates that the light channel is completely blocked by particles passing through the light channel. 5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:5. The method according to claim 1, further comprising the step of: вычисляют количество проходящих частиц в течение периода работы путем добавления количества частиц, определенного на этапе (J), к количеству частиц непосредственно предшествующего события из упомянутых выявленных событий первой плоскости.calculating the number of passing particles during the operating period by adding the number of particles determined in step (J) to the number of particles of the immediately preceding event from said detected events of the first plane. 6. Способ по п. 1, в котором на этапе определения групповой скорости упомянутого выявленного события первой плоскости:6. The method according to claim 1, in which, at the stage of determining the group velocity of said detected first plane event: определяют характерную ширину для заданного количества событий первой плоскости;determining the characteristic width for a given number of events of the first plane; определяют характерную длительность для заданного количества событий первой плоскости;determine the characteristic duration for a given number of events of the first plane; делят характерную ширину на характерную длительность;divide the characteristic width by the characteristic duration; причем характерная ширина определяется путем нахождения наиболее распространенной ширины события для событий первой плоскости для заданного количества событий, при этом ширина каждого события из событий первой плоскости определяется путем подсчета первого количества каналов, имеющих значения NOS, определяющие каждое событие первой плоскости, и умножения упомянутого количества на известное расстояние между светодиодными излучателями; аwherein the characteristic width is determined by finding the most common event width of the first plane events for a given number of events, wherein the event width of each of the first plane events is determined by counting the first number of channels having NOS values defining each first plane event and multiplying said number by known distance between LED emitters; A характерная длительность определяется путем нахождения наиболее распространенной длительности события для событий первой плоскости для заданного количества событий первой плоскости, причем каждая длительность события каждого события первой плоскости определяется путем определения длительности между первым значением NOS и последним значением NOS, определяющими каждое событие первой плоскости.the characteristic duration is determined by finding the most common event duration for first plane events for a given number of first plane events, each event duration of each first plane event being determined by determining the duration between the first NOS value and the last NOS value defining each first plane event. 7. Способ по п. 2, в котором на этапе определения групповой скорости упомянутого выявленного события второй плоскости:7. The method according to claim 2, in which, at the stage of determining the group velocity of said detected event of the second plane: определяют разность во времени между упомянутым выявленным событием первой плоскости и упомянутым выявленным событием второй плоскости, ассоциированным с упомянутым событием первой плоскости, и делят разность во времени на известное расстояние смещения второй световой плоскости относительно первой световой плоскости.determining a time difference between said detected first plane event and said detected second plane event associated with said first plane event, and dividing the time difference by a known offset distance of the second light plane relative to the first light plane. 8. Способ по п. 2, в котором известное расстояние смещения второй световой плоскости относительно первой световой плоскости составляет от 0,05 до 1 дюйма (от 0,13 до 2,5 см).8. The method of claim 2, wherein the known offset distance of the second light plane relative to the first light plane is 0.05 to 1 inch (0.13 to 2.5 cm). 9. Способ по п. 1, в котором на этапе классификации каждого из выявленных на этапе (J) объемов событий первой плоскости для определения количества частиц в событии первой плоскости:9. The method according to claim 1, in which, at the stage of classifying each of the first plane event volumes identified at stage (J), to determine the number of particles in the first plane event: определяют, удовлетворяет ли выявленный объем события первой плоскости критериям для заданного количества частиц.determining whether the detected volume of the first plane event satisfies the criteria for a given number of particles. 10. Способ по п. 2, в котором на этапе определения количества частиц на этапе (T) посредством классификации объема события:10. The method according to claim 2, wherein in the step of determining the number of particles in step (T) by classifying the volume of the event: определяют, удовлетворяет ли объем события выявленного события второй плоскости критериям для заданного количества частиц.determining whether the event volume of the detected second plane event satisfies the criteria for a predetermined number of particles. 11. Способ по п. 9 или 10, в котором заданное количество частиц представляет собой одно из: (i) пяти частиц, (ii) четырех частиц, (iii) трех частиц, (iv) двух частиц и (v) одной частицы.11. The method of claim 9 or 10, wherein the predetermined number of particles is one of: (i) five particles, (ii) four particles, (iii) three particles, (iv) two particles, and (v) one particle. 12. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этапы, на которых:12. The method according to claim 1 or 2, additionally containing the steps of: анализируют значения NOS каждой из ячеек данных первого или второго набора данных для выявления впадин в объединенных кластерах ячеек данных NOS, определяющих упомянутые отдельные события первой или второй плоскости;analyzing the NOS values of each of the data cells of the first or second data set to identify depressions in the combined clusters of NOS data cells defining said individual events of the first or second plane; подразделяют каждое упомянутое выявленное событие первой или второй плоскости, имеющее впадины в объединенных кластерах ячеек данных NOS, на дополнительные отдельные события первой или второй плоскости.subdividing each identified first or second plane event having valleys in the combined clusters of NOS data cells into additional individual first or second plane events. 13. Способ по п. 1 или 2, в котором канал представляет собой распределительную трубу пневматической сеялки или семяпровод сеялки точного высева, а частицы представляют собой одно из (i) семян; (ii) удобрения; или (iii) семян и удобрения.13. The method according to claim 1 or 2, wherein the channel is a distribution pipe of a pneumatic seeder or a seed pipe of a precision seeder, and the particles are one of (i) seeds; (ii) fertilizers; or (iii) seeds and fertilizer. 14. Система подсчета частиц, содержащая:14. Particle counting system containing: первую матрицу излучателей, имеющую первое количество разнесенных светодиодных излучателей, причем каждый светодиодный излучатель из первого количества светодиодных излучателей создает канал света, имеющий некоторую интенсивность света, первая матрица излучателей расположена на первой стороне канала так, что первое множество световых каналов проходит поперек канала перпендикулярно продольной оси канала, при этом первое множество световых каналов определяет первую световую плоскость;a first array of emitters having a first number of spaced LED emitters, each LED emitter of the first number of LED emitters creating a light channel having a certain light intensity, the first array of emitters located on a first side of the channel such that the first plurality of light channels extend across the channel perpendicular to the longitudinal axis a channel, wherein the first plurality of light channels defines a first light plane; первую матрицу приемников, имеющую первое количество разнесенных фотодиодов, причем первая матрица приемников расположена на второй стороне канала, и каждый фотодиод из первого количества фотодиодов расположен напротив одного из светодиодных излучателей из первого количества светодиодных излучателей, каждый фотодиод из первого количества фотодиодов выполнен с возможностью генерирования исходных значений выходного сигнала, пропорциональных интенсивности света в каждом соответствующем световом канале из первого количества световых каналов;a first array of receivers having a first number of spaced photodiodes, wherein the first array of receivers is located on a second side of the channel, and each photodiode of the first number of photodiodes is located opposite one of the LED emitters of the first number of LED emitters, each photodiode of the first number of photodiodes is configured to generate initial output signal values proportional to the light intensity in each corresponding light channel of the first number of light channels; контроллер, находящийся в сигнальной связи с первой матрицей приемников и выполненный с возможностью:a controller in signal communication with the first matrix of receivers and configured to: (i) приема исходных значений выходного сигнала от каждого фотодиода из первого количества фотодиодов в ходе серии последовательных сканирований данных и сохранения исходных значений выходного сигнала в ячейках данных первого набора данных;(i) receiving initial output signal values from each photodiode of the first number of photodiodes during a series of sequential data scans and storing the initial output signal values in data cells of the first data set; (ii) нормирования значений исходного выходного сигнала в каждой из ячеек данных первого набора данных так, чтобы каждая ячейка данных первого набора данных имела значение нормированного выходного сигнала (NOS);(ii) normalizing the original output signal values in each of the data cells of the first data set so that each data cell of the first data set has a normalized output signal (NOS) value; (iii) анализа значений NOS каждой из ячеек данных первого набора данных для выявления ячеек данных, объединенных в виде кластера по меньшей мере одним значением NOS в пределах заданного диапазона значений NOS, причем каждый из выявленных кластеров объединенных ячеек данных первого набора данных определяет отдельное событие первой плоскости, соответствующее по меньшей мере одной частице, проходящей через первую световую плоскость;(iii) analyzing the NOS values of each of the data cells of the first data set to identify data cells that are clustered together by at least one NOS value within a specified range of NOS values, wherein each of the identified clusters of the combined data cells of the first data set defines a separate event of the first data set. a plane corresponding to at least one particle passing through the first light plane; (iv) маркировки каждого упомянутого отдельного события первой плоскости уникальным идентификатором первой плоскости;(iv) marking each said individual first plane event with a unique first plane identifier; (v) определения для каждого упомянутого выявленного события первой плоскости объема события путем умножения суммы значений NOS каждого упомянутого выявленного события первой плоскости на групповую скорость каждого упомянутого выявленного события первой плоскости;(v) determining, for each said first plane detected event, an event volume by multiplying the sum of the NOS values of each said first plane detected event by the group velocity of each said first plane detected event; (vi) определения количества частиц каждого упомянутого выявленного события первой плоскости путем классификации объема события.(vi) determining the number of particles of each identified first plane event by classifying the volume of the event. 15. Система подсчета частиц по п. 14, дополнительно содержащая:15. Particle counting system according to claim 14, additionally containing: вторую матрицу излучателей, включающую в себя второе количество разнесенных светодиодных излучателей, причем каждый светодиодный излучатель из второго количества светодиодных излучателей создает канал света, имеющий некоторую интенсивность света, вторая матрица излучателей расположена на третьей стороне канала так, что второе множество световых каналов проходит поперек канала перпендикулярно продольной оси канала и под углом 90 градусов относительно первого количества световых каналов, причем второе количество световых каналов определяет вторую световую плоскость, при этом вторая световая плоскость смещена относительно первой световой плоскости вдоль продольной оси канала на известное расстояние;a second array of emitters including a second number of spaced apart LED emitters, each LED emitter of the second number of LED emitters creates a light channel having a certain light intensity, the second array of emitters is located on a third side of the channel so that the second set of light channels extends perpendicularly across the channel the longitudinal axis of the channel and at an angle of 90 degrees relative to the first number of light channels, and the second number of light channels defines the second light plane, while the second light plane is offset relative to the first light plane along the longitudinal axis of the channel by a known distance; вторую матрицу приемников, включающую в себя второе количество разнесенных фотодиодов, причем вторая матрица приемников расположена на четвертой стороне канала, и каждый фотодиод из второго количества фотодиодов расположен напротив одного светодиодного излучателя из второго количества светодиодных излучателей, причем каждый фотодиод из второго количества фотодиодов выполнен с возможностью генерирования исходных значений выходного сигнала, пропорциональных интенсивности света в каждом соответствующем световом канале второго количества световых каналов;a second receiver array including a second number of spaced apart photodiodes, wherein the second receiver array is located on a fourth side of the channel, and each photodiode of the second number of photodiodes is located opposite one LED emitter of the second number of LED emitters, wherein each photodiode of the second number of photodiodes is configured to generating initial output signal values proportional to the light intensity in each corresponding light channel of the second number of light channels; при этом каждый фотодиод из второго количества фотодиодов второй матрицы приемников находится в сигнальной связи с первой матрицей приемников;wherein each photodiode from the second number of photodiodes of the second receiver array is in signal communication with the first receiver array; при этом контроллер дополнительно выполнен с возможностью:the controller is additionally configured to: (i) приема исходных значений выходного сигнала от каждого фотодиода из второго количества фотодиодов в ходе серии последовательных сканирований данных и сохранения исходных значений выходного сигнала в ячейках данных второго набора данных;(i) receiving initial output signal values from each photodiode of the second number of photodiodes during a series of sequential data scans and storing the initial output signal values in data cells of the second data set; (ii) нормирования исходных значений выходного сигнала в каждой из ячеек данных второго набора данных так, чтобы каждая ячейка данных второго набора данных имела значение NOS;(ii) normalizing the original output values in each of the data cells of the second data set so that each data cell of the second data set has a NOS value; (iii) анализа значений NOS каждой из ячеек данных второго набора данных для выявления ячеек данных, объединенных в виде кластера по меньшей мере одним значением NOS в пределах заданного диапазона значений NOS, причем каждый из выявленных кластеров объединенных ячеек данных второго набора данных определяет отдельное событие второй плоскости, соответствующее по меньшей мере одной частице, проходящей через вторую световую плоскость;(iii) analyzing the NOS values of each of the data cells of the second data set to identify data cells that are clustered together by at least one NOS value within a specified range of NOS values, wherein each of the identified clusters of the combined data cells of the second data set defines a separate event of the second data set. a plane corresponding to at least one particle passing through the second light plane; (iv) маркировки каждого упомянутого отдельного события второй плоскости уникальным идентификатором второй плоскости;(iv) marking each said individual second plane event with a unique second plane identifier; (v) определения для каждого упомянутого выявленного события второй плоскости объема события путем умножения суммы значений NOS каждого упомянутого выявленного события второй плоскости на групповую скорость каждого упомянутого выявленного события второй плоскости;(v) determining, for each said second plane detected event, an event volume by multiplying the sum of the NOS values of each said second plane detected event by the group velocity of each said second plane detected event; (vi) определения количества частиц каждого упомянутого выявленного события второй плоскости посредством классификации объема события для каждого выявленного события второй плоскости;(vi) determining the number of particles of each detected second plane event by classifying the volume of the event for each detected second plane event; (vii) ассоциирования каждого упомянутого выявленного события первой плоскости с соответствующим событием из упомянутых выявленных событий второй плоскости;(vii) associating each of said detected events of the first plane with a corresponding event of said detected events of the second plane; (viii) определения, какое из упомянутых ассоциированных событий первой и второй плоскости имеет большее количество частиц;(viii) determining which of said first and second plane associated events has a greater number of particles; (ix) вычисления текущего количества частиц за период работы путем добавления большего количества частиц, определенного на этапе (viii), к количеству частиц непосредственно предшествующего события из упомянутых ассоциированных выявленных событий первой и второй плоскости.(ix) calculating the current number of particles for the period of operation by adding the larger number of particles determined in step (viii) to the number of particles of the immediately preceding event from said associated detected events of the first and second plane.
RU2021130761A 2019-03-22 2020-03-20 Device, systems and methods of particle counting RU2811341C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/822,655 2019-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021130761A RU2021130761A (en) 2023-04-24
RU2811341C2 true RU2811341C2 (en) 2024-01-11

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4675520A (en) * 1984-05-28 1987-06-23 Amazonenwerke H., Dreyer Gmbh & Co. K.G. Method and device for optically counting small particles
RU2401308C2 (en) * 2006-07-25 2010-10-10 Государственный Научно-Исследовательский Контрольный Институт Ветеринарных Препаратов И Кормовых Добавок Method of cultivated microbiological objects count

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4675520A (en) * 1984-05-28 1987-06-23 Amazonenwerke H., Dreyer Gmbh & Co. K.G. Method and device for optically counting small particles
RU2401308C2 (en) * 2006-07-25 2010-10-10 Государственный Научно-Исследовательский Контрольный Институт Ветеринарных Препаратов И Кормовых Добавок Method of cultivated microbiological objects count

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020245261B2 (en) Particle counting apparatus, systems and methods
US20240206392A1 (en) Crop growth system including a seeder and associated harvester
AU2019334823B2 (en) Apparatus, system and method for monitoring and mapping seeder performance
US20110303137A1 (en) Seed sensor system and method for improved seed count and seed spacing
EP2561744A1 (en) A seed sensor assembly, planter with such and method
RU2811341C2 (en) Device, systems and methods of particle counting
AU2022327711B2 (en) Method and systems for using sensors to determine characteristics of seeds or particles
CA3124019C (en) Particle counting apparatus, systems and methods
BR112021012666B1 (en) PARTICLE COUNTING METHOD AND SYSTEM
Hajahmed et al. Development of an opto-electronic monitoring system for crop planter seed metering unit