相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)為于2014年04月25日提交的、序列號(hào)為14/262468、發(fā)明名稱為“殘余物監(jiān)測(cè)和基于殘余物的控制”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，其內(nèi)容通過(guò)引用納入本文。

本公開(kāi)內(nèi)容涉及殘余物監(jiān)測(cè)和涉及殘余物的控制操作。

背景技術(shù)：

各種農(nóng)業(yè)操作或其它操作可能產(chǎn)生覆蓋由所述操作處理的區(qū)域的一部分的殘余物。例如，在農(nóng)業(yè)環(huán)境下，殘余物可以包括可能被切割或未切割的并且不同程度地松散或連接到地面的秸稈、玉米稈或各種其它類(lèi)型的植株材料。農(nóng)業(yè)殘余物可能由例如可以通常不同程度地切割和埋藏植株材料的耕作操作而產(chǎn)生，并且因此可能產(chǎn)生各種尺寸的不同程度地覆蓋被耕作的地面的殘余物。特別地，根據(jù)諸如田地的局部地形和土壤狀態(tài)、局部的植株覆蓋度、在即時(shí)耕作(或其它)操作之前的殘余物特性等因素，殘余物的尺寸和覆蓋度(coverage)隨著位置的不同而改變，甚至在單個(gè)田地中。通?？梢酝ㄟ^(guò)至少兩個(gè)因素來(lái)描述殘余物覆蓋度：覆蓋度百分比(即，地面的由殘余物覆蓋的給定地面區(qū)域的百分比)和殘余物尺寸(即，單獨(dú)殘余物的特征長(zhǎng)度、寬度或面積)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開(kāi)了用于監(jiān)測(cè)殘余物覆蓋度和基于殘余物覆蓋度控制各種操作的控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于針對(duì)具有照相機(jī)組件的機(jī)具進(jìn)行的殘余物管理的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括在田地上通過(guò)所述機(jī)具來(lái)執(zhí)行第一操作，其中所述第一操作在田地上產(chǎn)生殘余物。由照相機(jī)組件捕獲或拍攝田地的在機(jī)具的前方或后方的區(qū)域的第一圖像。第一圖像被分析以確定田地上的殘余物覆蓋度的指標(biāo)。在田地上執(zhí)行后續(xù)操作，基于所確定的殘余物覆蓋度的指標(biāo)來(lái)控制所述后續(xù)操作的一個(gè)或多個(gè)方面。

在某些實(shí)施例中，后續(xù)操作可以利用不同于第一操作的機(jī)具，并且可以不形成包括所述第一操作的一系列連續(xù)操作的一部分，即與包括所述第一操作的一系列連續(xù)操作分開(kāi)。殘余物覆蓋度的指標(biāo)可以與機(jī)具在田地上的位置和至少部分地基于所述位置被控制的后續(xù)操作相關(guān)聯(lián)。殘余物覆蓋度的指標(biāo)可以包括殘余物覆蓋度百分比或殘余物尺寸的指標(biāo)。照相機(jī)組件可以包括立體圖像照相機(jī)組件或紅外照相機(jī)系統(tǒng)。

在某些實(shí)施例中，第一圖像可以是在機(jī)具后方的區(qū)域的圖像，并且田地在機(jī)具前方的區(qū)域的第二圖像可以被捕獲或拍攝。由第一圖像和第二圖像成像的區(qū)域可以重疊并且所述兩個(gè)圖像可以被相比較以確定殘余物覆蓋度的指標(biāo)。

在某些實(shí)施例中，機(jī)具可以是耕作機(jī)具。第一操作可以包括通過(guò)機(jī)具進(jìn)行的耕作操作的第一部分，并且后續(xù)操作可以包括同一耕作操作的第二部分?？刂坪罄m(xù)操作的一個(gè)或多個(gè)方面可以包括調(diào)節(jié)被包含在機(jī)具上的多個(gè)耕作機(jī)具的深度或下壓力。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，控制系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)處理器裝置、與一個(gè)或多個(gè)處理器裝置連接的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器架構(gòu)、和與一個(gè)或多個(gè)處理器裝置通信的至少一個(gè)照相機(jī)組件。所述一個(gè)或多個(gè)處理器裝置被配置成用于執(zhí)行類(lèi)似于上述方法的功能。

在附圖和以下的描述中闡述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)。根據(jù)所述描述、附圖和權(quán)利要求，其它的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是車(chē)輪組件處于縮回方向的示例性耕作機(jī)具的側(cè)視圖，可以關(guān)于該示例性耕作機(jī)具上執(zhí)行所公開(kāi)的系統(tǒng)和/或方法。

圖2是圖1的耕作機(jī)具的另一側(cè)視圖，其中車(chē)輪組件處于延伸方向。

圖3是圖1的耕作機(jī)具的透視圖，其中車(chē)輪組件處于縮回方向。

圖4a和4b是圖1的耕作機(jī)具的局部透視圖，分別地示出了后方的圖像區(qū)域和前方的圖像區(qū)域；以及

圖5是與用于圖1的耕作機(jī)具的殘余物監(jiān)測(cè)和管理的方法相關(guān)的過(guò)程示意圖。

在各個(gè)附圖中類(lèi)似的附圖標(biāo)記指示類(lèi)似的元件。

具體實(shí)施方式

下文描述了所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)方式，如以上簡(jiǎn)短地描述的附圖所示。

如上所述，多種操作可以在田地上產(chǎn)生殘余物。例如，利用各種碎土器、切割盤(pán)和其它機(jī)具的初耕操作可以沿著田地不同程度地切割和埋藏植株材料。通常地，在該操作(和其它操作)之后，一定量的殘余物(即，切割和未切割的植株材料)可能被留在田地表面上。該殘余物常至少可以由覆蓋度百分比(即，地面的由殘余物覆蓋的給定區(qū)域的百分比)和殘余物特征尺寸(即，具體殘余物的長(zhǎng)度、寬度或面積的平均值、額定值或其它測(cè)量值)表征。

在某些應(yīng)用中，有用的是用相對(duì)精確度理解殘余物覆蓋度的特性。例如，解決侵蝕和其它問(wèn)題的某些監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)諸如初耕操作或復(fù)耕操作、種植操作、噴灑操作等具體操作之后的殘余物，來(lái)規(guī)定目標(biāo)覆蓋度百分比。監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)包括修正通用土壤流失方程版本2(rusel2)。在多個(gè)示例中，還有用的是在田地的給定區(qū)域內(nèi)理解殘余物的特征(例如，平均)尺寸。在某些操作中，有用的是理解覆蓋度百分比和殘余物尺寸二者。例如，為執(zhí)行有效的初耕操作，操作員可以努力留下至少30％的殘余物覆蓋度，而大于4英寸長(zhǎng)的殘余物材料不超過(guò)10％。

在某些實(shí)施例中，圖像傳感器(例如照相機(jī)等)安裝在拖拉機(jī)或其他農(nóng)業(yè)車(chē)輛、機(jī)具或其他非附接運(yùn)載工具(例如衛(wèi)星等)，以用于確定在農(nóng)事操作之前、之后或其過(guò)程中表面殘余物的量。該信息之后可被用于多種操作，包括田地資料、對(duì)整個(gè)機(jī)具或部分機(jī)具的開(kāi)環(huán)或閉環(huán)操作控制，或?qū)ξ磥?lái)操作的控制(機(jī)具或其部分)。也就是說(shuō)，田地操作包括對(duì)于機(jī)具的一部分的或整個(gè)機(jī)械的單個(gè)土地工作操作。在一個(gè)示例性的閉環(huán)情形中，在操作之前和之后測(cè)量殘余物，并且機(jī)械被根據(jù)許多標(biāo)準(zhǔn)操作，所述許多標(biāo)準(zhǔn)包括美國(guó)農(nóng)業(yè)部規(guī)定(usdacompliance)、侵蝕限制、預(yù)植入(prepopulated)的殘余物數(shù)值，或田地殘余物均勻的目標(biāo)。

示例性的操作包括1)傳感器測(cè)量在具體的操作之后的殘余物水平并且對(duì)于具體的地理空間位置不停的(on-the-go)記錄(例如，在具有圖像傳感器的農(nóng)業(yè)機(jī)具的操作中自動(dòng)地進(jìn)行)該殘余物水平；2)傳感器測(cè)量在具體的操作之后的殘余物水平并且對(duì)于具體的地理空間位置不停的記錄并用于在后續(xù)的田地操作中控制操作；3)傳感器測(cè)量在具體的操作之后殘余物的水平并且所述機(jī)械不停地向由算法限定的數(shù)值、預(yù)植入(pre-populated)的殘余物水平(農(nóng)場(chǎng)和特定的田地場(chǎng)所)、或操作者輸入的數(shù)值調(diào)整，以保持目標(biāo)數(shù)值(例如，特定的表面殘余物數(shù)值、最小的殘余物數(shù)值或最大的殘余物數(shù)值)；4)傳感器檢測(cè)具體操作之前和之后的殘余物水平并且不停的確定殘余物的變化量；5)傳感器測(cè)量操作之前和之后的殘余物水平，并且不停的或是在后續(xù)的田地操作中控制操作。

就此而論，有用的是提供用于在具體操作過(guò)程中主動(dòng)地評(píng)估殘余物覆蓋度的各個(gè)方面并且利用該評(píng)估來(lái)引導(dǎo)具體操作的或不同的未來(lái)操作的正在進(jìn)行的方面的系統(tǒng)和方法。例如，對(duì)于初耕(或其它的)操作，有用的是提供一種控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)確定在已經(jīng)被耕作(或以其它方式被處理)的田地的一部分上的殘余物的覆蓋度百分比和特征尺寸；然后利用所確定的覆蓋度百分比和特征尺寸來(lái)引導(dǎo)相同田地上的繼續(xù)的耕作(或其它的)操作或未來(lái)的操作(例如，復(fù)耕操作或種植操作)。本文中的多個(gè)討論可以使用耕作機(jī)具來(lái)具體地處理耕作操作。然而，將理解本文中公開(kāi)的系統(tǒng)和方法被用于各種其它的操作和各種其它的機(jī)具。

在某些實(shí)施例中，為耕作(或其它的)機(jī)具提供一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件，該照相機(jī)組件能夠捕獲或拍攝機(jī)具正在其上操作的田地的可見(jiàn)圖像、紅外圖像或其它圖像。在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)照相機(jī)被安裝到耕作機(jī)具，以捕獲或拍攝地面的直接在耕作機(jī)具后方的區(qū)域的圖像。在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)其它的照相機(jī)可以被安裝到機(jī)具，以捕獲或拍攝地面的直接在耕作機(jī)具前方的區(qū)域的圖像。(在本文中，將理解，“在前方”、“在后方”和類(lèi)似的位置指代可能不一定指示相關(guān)機(jī)具的每個(gè)部件的完全地前方的或后方的位置。而是，這些指代可以指示可以影響田地上殘余物覆蓋度的機(jī)具的各種工具或其它部件的前方和后方的位置。例如，對(duì)于具有兩個(gè)前圓盤(pán)耙組、中央碎土器組件和后閉合圓盤(pán)耙(closingdisk)組件的耕作機(jī)具，捕獲或拍攝機(jī)具的“前方”區(qū)域的圖像的照相機(jī)被視為捕獲或拍攝最前方圓盤(pán)耙組的前方的區(qū)域上的圖像。類(lèi)似地，捕獲或拍攝機(jī)具“后方”區(qū)域的圖像的照相機(jī)被視為捕獲在閉合圓盤(pán)耙組件的后方的區(qū)域的圖像。)

在某些實(shí)施例中，多個(gè)照相機(jī)組件可以基于反射比或熒光或其它方式，來(lái)捕獲或拍攝可見(jiàn)光譜的、彩色的或灰度的、紅外的圖像。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件可以包括能夠捕獲或拍攝田地的立體圖像的立體圖像照相機(jī)組件。例如，一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件可以包括具有兩個(gè)或更多鏡頭和圖像傳感器的立體照相機(jī)，或一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件可以包括被布置成用于捕獲或拍攝田地的立體圖像的多個(gè)照相機(jī)。

與相關(guān)機(jī)具相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或裝置可以分析由一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件捕獲或拍攝的田地的圖像，以確定田地上的殘余物覆蓋度的指標(biāo)。在某些實(shí)施例中，例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或裝置可以分析圖像以確定殘余物覆蓋度的指標(biāo)，如田地的被成像區(qū)域中的殘留物的覆蓋度百分比或田地的被成像區(qū)域中的殘留物的特征尺寸(或尺寸分布)。以包括通過(guò)邊緣發(fā)現(xiàn)算法、顏色或灰度梯度分析或其它技術(shù)的各種方式來(lái)分析圖像。

在某些實(shí)施例中，分析來(lái)自機(jī)具后方的圖像(即，“后方”圖像)，以確定針對(duì)田地的已經(jīng)被耕作(或以其它方式被相關(guān)操作處理的)的區(qū)域的殘余物覆蓋度的指標(biāo)。在某些實(shí)施例中，還可以分析來(lái)自機(jī)具前方的圖像(即，“前方”圖像)，以確定針對(duì)田地的在機(jī)具的當(dāng)前經(jīng)過(guò)(currentpass)中還未被耕作的(或未以其它方式被處理的)區(qū)域的殘余物覆蓋度的指標(biāo)。然后，前方圖像(或從該前方圖像得到的殘余物覆蓋度信息)可以與田地的相同(或類(lèi)似)區(qū)域的后方圖像進(jìn)行比較，以評(píng)估由于即時(shí)操作導(dǎo)致的殘余物覆蓋度的改變。

一旦殘余物覆蓋度指標(biāo)已經(jīng)被確定，則該指標(biāo)例如被利用以控制在田地上的未來(lái)操作的各個(gè)方面。例如，在正在進(jìn)行的耕作操作中，如果來(lái)自后方圖像的殘余物指標(biāo)指示不足的殘余物覆蓋度或尺寸，則相關(guān)的耕作機(jī)具的多個(gè)方面(例如，盤(pán)或碎土器深度)被自動(dòng)地調(diào)節(jié)以提供較大的殘余物覆蓋度或尺寸。類(lèi)似地，如果來(lái)自前方和后方圖像的殘余物指標(biāo)的比較指示正在進(jìn)行的耕作操作正在太劇烈地減小殘余物覆蓋度或尺寸，則相關(guān)的機(jī)具的多個(gè)方面被相應(yīng)地自動(dòng)調(diào)節(jié)。

在某些實(shí)施例中，殘余物覆蓋度指標(biāo)被利用以控制未來(lái)操作的多個(gè)方面，未來(lái)操作不同于確定該指標(biāo)時(shí)的操作。例如，來(lái)自初耕操作的殘余物覆蓋度指標(biāo)與來(lái)自全球定位系統(tǒng)(“gps”)裝置的位置讀數(shù)相關(guān)聯(lián)，以構(gòu)建在田地的多個(gè)區(qū)域上的殘余物覆蓋度的地圖。在之后的復(fù)耕操作過(guò)程中，這些特定位置的殘余物覆蓋度指標(biāo)然后可以被利用以適當(dāng)?shù)乜刂茝?fù)耕機(jī)具。例如，如果來(lái)自初耕操作的殘余物覆蓋度指標(biāo)指示在一部分田地上的過(guò)大的殘余物覆蓋度，則在復(fù)耕操作過(guò)程中，在復(fù)耕機(jī)具上的各種機(jī)具被自動(dòng)控制，以更強(qiáng)力地耕作該部分田地。類(lèi)似地，來(lái)自第一遍初耕(或其它)操作的特定位置殘余物覆蓋度指標(biāo)被用于自動(dòng)地控制操作耕作(或其它)機(jī)具在第二遍操作時(shí)的多個(gè)方面。

在某些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或裝置被包括在相關(guān)的機(jī)具上(例如，作為嵌入控制系統(tǒng)的一部分)。在某些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或裝置被包括在另一平臺(tái)(例如，拖拉機(jī)牽引機(jī)具或遠(yuǎn)程地面站)上并且可以通過(guò)各種已知的方法與機(jī)具上的各種裝置(例如，各種控制裝置)通信。在某些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或裝置和與機(jī)具或相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛相關(guān)的can總線通信，以發(fā)送和接收相關(guān)的控制和數(shù)據(jù)信號(hào)。

如上所述，通過(guò)包括各種農(nóng)業(yè)機(jī)具或其它作業(yè)機(jī)具的各種機(jī)具來(lái)執(zhí)行本文中描述的系統(tǒng)和方法。在某些實(shí)施例中，通過(guò)初耕機(jī)具來(lái)執(zhí)行描述的系統(tǒng)和方法。例如，參照?qǐng)D1-4，示例性初耕機(jī)具被圖示為表土疏松機(jī)-碎土器機(jī)具10。

如圖所示，機(jī)具10包括用于將機(jī)具10聯(lián)接到車(chē)輛(未示出)的聯(lián)接機(jī)構(gòu)12。這可以允許機(jī)具10在向前方向14上被牽引穿過(guò)田地16以執(zhí)行耕作操作。將理解，其它的實(shí)施例可以包括可以在未被分離的車(chē)輛牽引的情況下執(zhí)行各種操作的自驅(qū)動(dòng)機(jī)具。

示例性的機(jī)具10進(jìn)一步包括第一機(jī)架部20，第一機(jī)架部20連接到聯(lián)接機(jī)構(gòu)12并且大致在遠(yuǎn)離聯(lián)接機(jī)構(gòu)12的向后方向上延伸。第一組地面接合工具聯(lián)接到第一機(jī)架部20。例如，如圖1-3所示，一組開(kāi)溝器22聯(lián)接到第一機(jī)架部20。然而，將理解，可以另外地(或可選地)利用其它機(jī)具。在某些實(shí)施例中，多個(gè)車(chē)輪組件24也可以聯(lián)接到第一機(jī)架部20，以將第一機(jī)架部20支撐在田地16上方。

機(jī)具10可以包括(或與其通信)一個(gè)或多個(gè)控制器，該控制器可以包括各種電的、計(jì)算機(jī)化的、電動(dòng)液壓的或其它的控制器。例如，在某些實(shí)施例中，電動(dòng)液壓控制器30安裝到聯(lián)接機(jī)構(gòu)12?？刂破?0可以包括與各種存儲(chǔ)器架構(gòu)(未示出)以及一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓閥(未示出)連接的各種處理器(未示出)，以控制到包括在機(jī)具10上的各種裝置的液壓控制信號(hào)的流動(dòng)。在某些實(shí)施例中，控制器30可以與機(jī)具10(或牽引的車(chē)輛(未示出))相關(guān)聯(lián)的can總線通信。

在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)液壓缸32(或其它的提升裝置)聯(lián)接到第一機(jī)架部20和車(chē)輪組件24。液壓缸32與控制器30液壓(或以其它方式)通信，使得控制器30可以發(fā)信號(hào)給液壓缸32以相對(duì)于田地16抬升或降低第一機(jī)架部20，以將多個(gè)開(kāi)溝器22移動(dòng)到初步位置(例如，圖1)和具體的操作深度(圖2)之間的各個(gè)方位。在某些實(shí)施例中，由控制器30對(duì)液壓缸32的觸發(fā)可以導(dǎo)致開(kāi)溝器22在16英寸或更大的范圍內(nèi)移動(dòng)(例如，在圖1和圖2圖示的方位之間)。開(kāi)溝器22相對(duì)于田地16的該運(yùn)動(dòng)對(duì)于殘余物管理是有用的。例如，開(kāi)溝器22更深地穿透進(jìn)入田地16中可以傾向于埋藏更多植株物質(zhì)并且因此導(dǎo)致更小的殘余物覆蓋度百分比。

將理解，其它的構(gòu)造也可以是可能的。例如，在某些實(shí)施例中，液壓缸32(或另一提升裝置)直接地聯(lián)接到開(kāi)溝器22(或相關(guān)聯(lián)的支撐部件)而非車(chē)輪組件24，以相對(duì)于田地16直接地移動(dòng)開(kāi)溝器22。

機(jī)具10還可以包括第二機(jī)架部40，第二機(jī)架部40(例如，在開(kāi)溝器22前方的一個(gè)或多個(gè)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)處)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一機(jī)架部20。在某些實(shí)施例中，第二組地面接合工具聯(lián)接到第二機(jī)架部40。例如，如圖1-3和4b所示，一組圓盤(pán)耙組件42聯(lián)接到第二機(jī)架部40。然而，將理解，可以另外地(或可選地)利用其它機(jī)具。

在某些實(shí)施例中，前方的圓盤(pán)耙組件42的圓盤(pán)耙46大致向外成角度或傾斜，并且后方的圓盤(pán)耙組件42的圓盤(pán)耙48大致向內(nèi)成角度或傾斜。這樣，圓盤(pán)耙46可以大致將土壤和植株物質(zhì)(包括殘余物)向外推送遠(yuǎn)離機(jī)具10的中線，并且圓盤(pán)耙48可以大致將土壤和植株物質(zhì)(包括殘余物)朝機(jī)具10的中線向內(nèi)推送。然而，將理解，其它的構(gòu)造是可能的，包括具有成不同角度的圓盤(pán)耙46或48的構(gòu)造、具有不同數(shù)量或布置的圓盤(pán)耙組件42的構(gòu)造等。

在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)液壓缸44(或其它的提升裝置)聯(lián)接到第一機(jī)架部20和第二機(jī)架部40。液壓缸44與控制器30液壓(或其它地)通信，使得控制器30可以發(fā)信號(hào)給液壓缸44以相對(duì)于第一機(jī)架部20樞轉(zhuǎn)第二機(jī)架部40，從而相對(duì)于第一機(jī)架部20移動(dòng)圓盤(pán)耙組件42。這樣，控制器30可以調(diào)節(jié)圓盤(pán)耙組件42在田地16上的下壓力以及組件42的圓盤(pán)耙刺入田地16中的深度。在某些實(shí)施例中，由控制器30對(duì)液壓缸44的觸發(fā)可以導(dǎo)致圓盤(pán)耙組件42在8英寸或更大的范圍內(nèi)移動(dòng)。圓盤(pán)耙組件42相對(duì)于田地16的該運(yùn)動(dòng)對(duì)于殘余物管理是有用的。例如，圓盤(pán)耙46和48進(jìn)入田地16中的更深的穿透可以傾向于埋藏更多植株物質(zhì)并且因此導(dǎo)致更小的殘余物覆蓋度百分比。類(lèi)似地，在田地16上的圓盤(pán)耙46和48的更大的下壓力可以導(dǎo)致更大量的植株材料被圓盤(pán)耙46和48切割，并且因此產(chǎn)生基本上更小的殘余物特征尺寸。

將理解，其它的構(gòu)造也可以是可能的。例如，在某些實(shí)施例中，液壓缸44(或另一提升裝置)直接地聯(lián)接到圓盤(pán)耙組件42(或相關(guān)聯(lián)的支撐部件)而非第二機(jī)架部40，以相對(duì)于田地16直接地移動(dòng)圓盤(pán)耙組件42。

機(jī)具10還可以包括第三機(jī)架部56，第三機(jī)架部56(例如，在開(kāi)溝器22的后方的一個(gè)或多個(gè)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)處)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一機(jī)架部20。在某些實(shí)施例中，第三組地面接合工具聯(lián)接到第三機(jī)架部56。例如，如圖1-3和4a所示，閉合圓盤(pán)耙組件58聯(lián)接到第三機(jī)架部56。然而，將理解，可以另外地(或可選地)利用其它工具。

在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)液壓缸60(或其它的提升裝置)聯(lián)接到第一機(jī)架部20和第三機(jī)架部56。液壓缸60與控制器30液壓(或以其它方式)通信，使得控制器30可以發(fā)信號(hào)給液壓缸60以相對(duì)于第一機(jī)架部20樞轉(zhuǎn)第三機(jī)架部56，從而相對(duì)于第一機(jī)架部20移動(dòng)閉合圓盤(pán)耙組件58。這樣，控制器30可以調(diào)節(jié)組件58的圓盤(pán)耙62相對(duì)于田地16的深度。在某些實(shí)施例中，由控制器30對(duì)液壓缸60的觸發(fā)可以導(dǎo)致圓盤(pán)耙62在8英寸或更大的范圍內(nèi)移動(dòng)。圓盤(pán)耙62的該運(yùn)動(dòng)對(duì)于殘余物管理也可以是有用的。

將理解，其它的構(gòu)造也可以是可能的。例如，在某些實(shí)施例中，液壓缸60(或另一提升裝置)直接地聯(lián)接到閉合圓盤(pán)耙組件58(或相關(guān)聯(lián)的支撐部件)而非第三機(jī)架部56，以相對(duì)于田地16直接地移動(dòng)閉合圓盤(pán)耙組件58。

各種其它的控制裝置和系統(tǒng)被包括在機(jī)具10上(或以其它方式與機(jī)具10相關(guān))。例如，深度控制裝置70安裝到第一機(jī)架部20并且液壓地、電子地或其它方式地與控制器30和液壓缸32、44和60通信。深度控制裝置70可以包括被構(gòu)造成用于感測(cè)開(kāi)溝器22、圓盤(pán)耙46和48、圓盤(pán)耙62或各種其它工具(未示出)的相對(duì)位置(例如，相對(duì)于田地16的相對(duì)深度)的指示(例如壓力、相對(duì)位置、或壓力和相對(duì)位置的結(jié)合)的各種傳感器(例如，旋轉(zhuǎn)傳感器、電位計(jì)、壓力變送器、霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)傳感器等)。控制單元(例如，包括在控制器30中的控制單元)可以接收來(lái)自與可以指示開(kāi)溝器22、圓盤(pán)耙46和48或圓盤(pán)耙62的具體方位(例如，深度)的控制裝置70相關(guān)的各種傳感器的信號(hào)。然后控制單元可以使用開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、比例-積分-微分“pid”或其它的控制方法來(lái)確定適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)，以分別地促使液壓缸32、44和60來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)開(kāi)溝器22、圓盤(pán)耙46和48以及圓盤(pán)耙62的方位。例如，這樣，控制器30、控制裝置70和液壓缸32、44和60的傳感器的組合系統(tǒng)可以將開(kāi)溝器22、圓盤(pán)耙46和48以及圓盤(pán)耙62移動(dòng)到任何需要的方位并且將這些裝置保持在任何需要的方位。

在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)位置感測(cè)裝置也可以被包括在機(jī)具10中(或以其它方式與機(jī)具10相關(guān))。例如，gps裝置72可以使用gps技術(shù)以規(guī)則間隔來(lái)檢測(cè)機(jī)具10的沿著田地16的位置(例如，在耕作操作過(guò)程中)。檢測(cè)到的位置然后可以通過(guò)各種已知的裝置被傳送到控制器30(或另一計(jì)算裝置)，以通知各種控制策略。在某些實(shí)施例中，檢測(cè)到的位置可以另外地(或可選地)被傳送到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程系統(tǒng)。例如，gps裝置72可以將用于機(jī)具10的位置信息無(wú)線地發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于跟蹤機(jī)具10的操作的多個(gè)方面。在某些實(shí)施例中，如圖1-4所示，gps裝置72安裝到機(jī)具10。在某些實(shí)施例中，gps裝置72以其它方式安裝到包括沿著田地16牽引機(jī)具10的車(chē)輛(未示出)。

在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件也可以被包括在機(jī)具10中(或以其它方式與機(jī)具10相關(guān))。在某些實(shí)施例中，特別參照?qǐng)D4a和4b，后方照相機(jī)組件74安裝到(或以其它方式定位到)機(jī)具10，以捕獲或拍攝至少在機(jī)具10后方的區(qū)域76的圖像(即，“后方圖像”)。在某些實(shí)施例中，前方照相機(jī)組件78可以另外地(或可選地)安裝到(或以其它方式定位到)機(jī)具10，以捕獲或拍攝至少在機(jī)具10前方的區(qū)域80的圖像(即，“前方”圖像)。照相機(jī)組件74和78與控制器30(或其它的裝置)電子地(或其它方式地)通信，并且可以包括多個(gè)各種類(lèi)型的照相機(jī)。在某些實(shí)施例中，組件74和78中的一個(gè)或兩個(gè)可以包括用于捕獲或拍攝紅外圖像的紅外照相機(jī)。在某些實(shí)施例中，組件74和78中的一個(gè)或兩個(gè)可以包括用于捕獲或拍攝灰度圖像的灰度照相機(jī)。在某些實(shí)施例中，組件74和78中的一個(gè)或兩個(gè)可以包括能夠捕獲或拍攝立體圖像的立體照相機(jī)組件。例如，組件74和78中的一個(gè)或兩個(gè)可以包括具有兩個(gè)或更多鏡頭和圖像傳感器的立體照相機(jī)，或被布置成用于捕獲或拍攝區(qū)域76和80的立體圖像的多個(gè)照相機(jī)。

圖像由照相機(jī)組件74和78根據(jù)各種計(jì)時(shí)或其它的考慮因素來(lái)捕獲或拍攝。例如，在某些實(shí)施例中，隨著機(jī)具10在田地16上執(zhí)行耕作(或其它)操作，各個(gè)組件74和78可以連續(xù)捕獲或拍攝圖像。在某些實(shí)施例中，隨著機(jī)具10在田地16上執(zhí)行耕作(或其它)操作，用于每個(gè)組件74和78的嵌入式控制系統(tǒng)(未示出)可以分別地促使相應(yīng)的組件74和78以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔來(lái)捕獲或拍攝區(qū)域76和80的圖像。

在某些實(shí)施例中，由后方照相機(jī)組件74進(jìn)行圖像捕獲或拍攝的定時(shí)偏離由前方照相機(jī)組件78進(jìn)行的圖像捕獲或拍攝的定時(shí)，使得當(dāng)后方照相機(jī)組件74捕獲圖像時(shí)田地16的在圖像區(qū)域76中的部分與當(dāng)前方照相機(jī)組件78捕獲先前的圖像時(shí)田地16的在圖像區(qū)域80中的部分大致重疊。例如，因此，控制系統(tǒng)(例如，控制器30)基于機(jī)具10的車(chē)輪速度來(lái)改變用于兩個(gè)組件74和78的圖像捕獲或拍攝的相對(duì)的定時(shí)。

將理解，圖4a和4b的圖像捕獲或拍攝區(qū)域76和80僅被呈現(xiàn)為示例性圖像捕獲或拍攝區(qū)域，并且田地16的不同區(qū)域的圖像可以被另外地(或可替代地)捕獲或拍攝。類(lèi)似地，前方和后方照相機(jī)組件78和74的安裝位置僅被呈現(xiàn)為示例，并且照相機(jī)組件78和74(或各種其它照相機(jī)組件)安裝在其它各種位置處。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件被安裝到牽引機(jī)具10的車(chē)輛(未示出)，或在其它各種位置處。

還參照?qǐng)D5，關(guān)于表土疏松機(jī)-碎土器機(jī)具10或其它各種機(jī)具(未示出)來(lái)執(zhí)行殘余物監(jiān)測(cè)和基于殘余物的控制(“rmrc”)方法200。在某些實(shí)施例中，用于rmrc過(guò)程(例如，rmrc過(guò)程200)的指令組和子程序被存儲(chǔ)在被包括在控制器30(或另一裝置)中的存儲(chǔ)裝置上，并且被包括在控制器30(或另一計(jì)算裝置)中的一個(gè)或多個(gè)處理器和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器架構(gòu)執(zhí)行。對(duì)于以下討論，將出于說(shuō)明性目的描述rmrc過(guò)程200，雖然將理解其它的構(gòu)造是可能的。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，rmrc過(guò)程(例如，rmrc過(guò)程200)是獨(dú)立的過(guò)程。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，rmrc過(guò)程可以作為一個(gè)或多個(gè)其它過(guò)程的一部分或與一個(gè)或多個(gè)其它過(guò)程結(jié)合而操作，和/或可以包括一個(gè)或多個(gè)其它過(guò)程。類(lèi)似地，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，除了或替換具有作為被存儲(chǔ)在特定的存儲(chǔ)器架構(gòu)中(例如，在控制器3()中)的一組指令的rmrc過(guò)程200的構(gòu)造，rmrc過(guò)程被完全基于硬件的構(gòu)造表示和執(zhí)行。

在某些實(shí)施例中，rmrc過(guò)程200可以包括在田地中執(zhí)行202第一操作，其中該操作涉及殘余物。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，該操作是耕作操作(例如，初耕或復(fù)耕操作)，該耕作操作可以利用表土疏松機(jī)-碎土器機(jī)具10。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，過(guò)程200可以包括執(zhí)行202不同的操作，如噴灑操作、種植操作、打包操作等。因此，利用除了機(jī)具10之外的各種機(jī)具。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，自動(dòng)地執(zhí)行202相關(guān)操作。例如，控制器30可以引導(dǎo)機(jī)具10進(jìn)行耕作操作。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，響應(yīng)于操作員(或其它的)輸入來(lái)執(zhí)行202相關(guān)操作。例如，操作員可以在耕作操作中觸發(fā)牽引車(chē)輛(未示出)以牽引機(jī)具10穿過(guò)田地16。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，只要相關(guān)的機(jī)具(例如，機(jī)具10)正執(zhí)行202相關(guān)的操作(例如，耕作操作)，則被包括在方法200中的各種功能可以繼續(xù)自動(dòng)地進(jìn)行。例如，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，控制器30(或另一控制器)可以檢測(cè)相關(guān)操作的執(zhí)行202，這可以觸發(fā)(例如，如由控制器30執(zhí)行的)rmrc過(guò)程200的隨后的功能。例如，控制器30可以基于車(chē)輪速度傳感器(未示出)、來(lái)自gps裝置72的位置信息和通過(guò)can總線與牽引車(chē)輛(未示出)的通信或以其它方式，來(lái)確定機(jī)具10正在移動(dòng)穿過(guò)田地以執(zhí)行202耕作操作。

隨著相關(guān)的操作(例如，耕作操作)被執(zhí)行202，一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)組件可以捕獲或拍攝204田地的一區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)圖像。被捕獲或拍攝204的圖像可以包括現(xiàn)在在相關(guān)機(jī)具前方的區(qū)域的圖像(即，前方圖像208)，并且可以包括現(xiàn)在在相關(guān)機(jī)具后方的區(qū)域的圖像(即，后方圖像206)。在某些實(shí)施例中，僅前方圖像208被捕獲或拍攝204，僅后方圖像206被捕獲或拍攝，或前方和后方圖像208和206二者被捕獲或拍攝204。響應(yīng)于特定事件(例如，機(jī)具通過(guò)田地上的標(biāo)記，進(jìn)入特定的田地區(qū)域中或經(jīng)歷任何種類(lèi)的暫現(xiàn)事件)以預(yù)確定的時(shí)間，或以預(yù)確定的時(shí)間間隔(例如，每3秒)來(lái)連續(xù)捕獲或拍攝多個(gè)圖像206和208。

例如，關(guān)于機(jī)具10，后方照相機(jī)組件74可以捕獲或拍攝204后方圖像區(qū)域76的一個(gè)或多個(gè)后方圖像206，并且前方照相機(jī)組件78可以捕獲或拍攝204前方圖像區(qū)域80的一個(gè)或多個(gè)前方圖像208。以預(yù)定的時(shí)間間隔或基于其它標(biāo)準(zhǔn)來(lái)連續(xù)地(例如，作為視頻流)捕獲或拍攝多個(gè)前方圖像208和后方圖像206。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)前方圖像208和后方圖像206的捕獲或拍攝204的定時(shí)(timing)被布置成從而至少一個(gè)被捕獲或拍攝204的前方圖像208和至少一個(gè)被捕獲或拍攝204的后方圖像206包括田地16的大致類(lèi)似(例如，大致重疊)的視圖。例如，在機(jī)具10在執(zhí)行202耕作操作的同時(shí)以已知的速度和方向移動(dòng)的情況下，田地16的在特定的時(shí)刻落入前方圖像區(qū)域80中的區(qū)域可以在已知的時(shí)間量之后落入后方圖像區(qū)域76中。因此，在前方和后方圖像208和206被非連續(xù)地獲得204的情況下，對(duì)于rmrc過(guò)程200來(lái)說(shuō)可行的是，通過(guò)照相機(jī)組件78和74分別地控制對(duì)圖像的捕獲或拍攝204的定時(shí)，使得兩個(gè)組件78和74每個(gè)都捕獲或拍攝204田地的大致相同部分的圖像。例如，如果以4m/s的速度牽引機(jī)具10并且兩個(gè)圖像區(qū)域76和80存在2米間隔，則rmrc過(guò)程20可以引導(dǎo)后方照相機(jī)組件74，以與由前方照相機(jī)78對(duì)對(duì)應(yīng)圖像的捕獲或拍攝2040.5秒的偏離來(lái)捕獲或拍攝204圖像。

類(lèi)似地，如果圖像由兩個(gè)照相機(jī)組件74和78連續(xù)地捕獲或拍攝204，則基于機(jī)具10行進(jìn)穿過(guò)前方和后方圖像區(qū)域80和76之間的距離所需要的時(shí)間量，來(lái)確定來(lái)自兩個(gè)組件74和78的對(duì)應(yīng)的畫(huà)面(即，表示田地16的相同部分的圖像208和206的畫(huà)面)。例如，如果以4m/s的速度牽引機(jī)具10并且兩個(gè)圖像區(qū)域76和80存在2米間隔，則rmrc過(guò)程20可以確定由后方照相機(jī)組件74捕獲或拍攝204的圖像畫(huà)面可以包括田地16的與由前方照相機(jī)組件在時(shí)間上早0.5秒所捕獲或拍攝206的圖像畫(huà)面類(lèi)似的區(qū)域的視圖。

因?yàn)樗东@或拍攝204的圖像被至少部分地用來(lái)評(píng)估殘余物覆蓋度和潛在地用于各種操作的對(duì)應(yīng)的控制(如下更詳細(xì)地所述)，因而對(duì)于所述圖像有用的是包括田地16的相對(duì)靠近相關(guān)機(jī)具的區(qū)域的視圖。因此，如上所述，后方照相機(jī)組件的視野大致被引導(dǎo)向相對(duì)接近相關(guān)機(jī)具的最后方的有效部分的后方圖像區(qū)域(例如，緊鄰地靠近可能影響殘余物覆蓋度的最后方工具或部件的后方的區(qū)域)。類(lèi)似地，前方照相機(jī)組件的視野大致被引導(dǎo)向相對(duì)接近相關(guān)機(jī)具的最前方的有效部分的前方圖像區(qū)域(例如，緊鄰地靠近可能影響殘余物覆蓋度的最前方工具或部件的前方的區(qū)域)。

然而，即使如上所述地對(duì)準(zhǔn)多個(gè)照相機(jī)組件，田地的地形變化(或其它因素)有時(shí)可能導(dǎo)致所捕獲或拍攝204的圖像包括離相關(guān)機(jī)具相對(duì)較遠(yuǎn)的地形(或其它事物)的視圖。例如，隨著機(jī)具在起伏的地形中上升，前方和后方照相機(jī)組件的視圖繼而臨時(shí)地被引導(dǎo)上升，使得被捕獲或拍攝204的圖像包括遠(yuǎn)距離的特征，而不是田地的鄰近該機(jī)具的區(qū)域。在該示例和類(lèi)似的示例中，可以有用的是在殘余物覆蓋度分析方面丟棄這種圖像。

在某些實(shí)施例中，由于可與立體圖像分辨開(kāi)的透視信息，有用的是出于該目的而使用立體圖像捕獲或拍攝204。例如，當(dāng)立體圖像被捕獲或拍攝204時(shí)，rmrc過(guò)程200可以利用該圖像中的透視信息來(lái)分析該圖像中的特征是否適當(dāng)?shù)亟咏嚓P(guān)機(jī)具，或那些特征(例如，由于在地形的上升中臨時(shí)地延伸的相關(guān)照相機(jī)組件視圖)是否不適當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)離機(jī)具。如果該特征不適當(dāng)?shù)剡b遠(yuǎn)，則rmrc過(guò)程200可以選擇新圖像(或一組圖像)用于隨后的分析。例如，rmrc過(guò)程200可以等待預(yù)定量的時(shí)間，然后引導(dǎo)照相機(jī)組件來(lái)捕獲或拍攝204新圖像，或可以等待預(yù)定量的時(shí)間，然后選擇被自動(dòng)捕獲或拍攝204(例如，由于連續(xù)的或設(shè)定時(shí)間間隔的圖像捕獲或拍攝204配置)的新圖像。

一旦適當(dāng)?shù)膱D像或一組圖像已經(jīng)被捕獲或拍攝204，則rmrc過(guò)程200可以分析210被捕獲或拍攝204的圖像(多個(gè)圖像)以確定殘余物覆蓋度的指標(biāo)。如上所述，殘余物包括可能被切割或未切割的并且不同程度地松散或連接到地面的秸稈、玉米稈或各種其它類(lèi)型的植株材料。殘余物覆蓋度可以包括殘余物覆蓋田地的一部分的程度的各種測(cè)量值，包括殘余物覆蓋度百分比212、殘余物尺寸214、由殘余物覆蓋的絕對(duì)區(qū)域、和其它各種測(cè)量值。

殘余物覆蓋度百分比212通常可以指田地的由殘余物覆蓋的特定區(qū)域的百分比。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)于rmrc過(guò)程200來(lái)說(shuō)有用的是，確定用于田地的特定部分的殘余物覆蓋度百分比212。例如，如果操作員試圖在田地的所有區(qū)域中提供特定的殘余物覆蓋度百分比212(或殘余物覆蓋度百分比212的范圍)，則有用的是確定田地附近的各種位置處的局部的殘余物覆蓋度百分比212。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)于rmrc過(guò)程200來(lái)說(shuō)可以有用的是確定用于整塊田地的殘余物覆蓋度百分比212。例如，如果操作員期望田地具有平均的全田地殘余物覆蓋度百分比212，有用的是確定用于整塊田地的殘余物覆蓋度百分比212的滑動(dòng)平均值(runningaverage)。

殘余物尺寸214通常可以指殘余物的特征尺寸或平均尺寸。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，殘余物尺寸214可以稱為殘余物的長(zhǎng)度或?qū)挾取＠?，rmrc過(guò)程200可以確定在關(guān)于特定方向(例如，相關(guān)機(jī)具的行進(jìn)路徑)的或來(lái)自(例如，不考慮相關(guān)機(jī)具的行進(jìn)路徑的)絕對(duì)透視圖的捕獲或拍攝204圖像中的殘余物的特征長(zhǎng)度或?qū)挾取Ｔ谀承?shí)現(xiàn)方式中，殘余物尺寸214可以稱為殘余物的投影(或絕對(duì))表面積。例如，rmrc過(guò)程200可以確定捕獲或拍攝204圖像中的殘余物被投影于田地的被包括在該圖像中的區(qū)域上的平均表面積。

rmrc過(guò)程200可以以多種方式，包括使用邊緣發(fā)現(xiàn)算法、顏色或灰度梯度210分析、或基于反射比或熒光的分析或采用其它各種技術(shù)，來(lái)分析210圖像以確定殘余物覆蓋度的指標(biāo)。在某些實(shí)施例中，rmrc過(guò)程200可以(例如，在機(jī)具10的控制器30中)本地分析210圖像。在某些實(shí)施例中，rmrc過(guò)程200可以與各種遠(yuǎn)程系統(tǒng)通信以分析210各種圖像。例如，rmrc過(guò)程200可以無(wú)線地發(fā)送圖像數(shù)據(jù)，用于由遠(yuǎn)程計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行分析。在某些實(shí)施例中，rmrc過(guò)程200可以存儲(chǔ)各種本地或遠(yuǎn)程地捕獲或拍攝204的圖像，用于之后的獲取或分析210。

在某些實(shí)施例中，rmrc過(guò)程200可以分析210圖像，以至少部分地通過(guò)比較來(lái)自一個(gè)或多個(gè)前方圖像208的信息與來(lái)自一個(gè)或多個(gè)后方圖像206的信息，來(lái)確定殘余物覆蓋度的指標(biāo)。例如，rmrc過(guò)程200可以識(shí)別包括田地的相同部分的視圖的前方圖像208和后方圖像206，并且可以比較所述圖像以確定相關(guān)機(jī)具的通過(guò)對(duì)在田地的該部分上的殘余物覆蓋度的影響。例如，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，rmrc過(guò)程200可以分別地分析210圖像206和208中的每個(gè)圖像，以確定單獨(dú)的殘余物覆蓋度指標(biāo)(例如，對(duì)于每個(gè)圖像的殘余物覆蓋度百分比或殘余物特征尺寸的指標(biāo))，然后可以比較216該單獨(dú)的指標(biāo)以確定由相關(guān)機(jī)具的通過(guò)導(dǎo)致的殘余物覆蓋度的改變。例如，如果rmrc過(guò)程200確定用于前方圖像208的25％的殘余物覆蓋度百分比和用于后方圖像206的15％的殘余物覆蓋度百分比，則這可以指示機(jī)具的通過(guò)已經(jīng)導(dǎo)致對(duì)于被分析210的田地區(qū)域的殘余物覆蓋度百分比212絕對(duì)地減少10％。

類(lèi)似地，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，在確定殘余物覆蓋度的指標(biāo)(多個(gè)指標(biāo))之前，rmrc過(guò)程200可以比較216被捕獲或拍攝204的圖像206和208自身，或可以比較216被包括在圖像206和208中的信息的一部分。例如，rmrc過(guò)程200可以在圖像206和208上執(zhí)行逐個(gè)像素比較的操作(例如，亮度值的逐個(gè)像素減法)，然后可以分析210所產(chǎn)生的信息以確定殘余物覆蓋度信息。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，rmrc過(guò)程200可以將特定的捕獲或拍攝204的圖像或由特定的捕獲或拍攝204的圖像的分析216確定的殘余物覆蓋度的指標(biāo)與田地上的特定位置相關(guān)聯(lián)218。該關(guān)聯(lián)218(和相關(guān)聯(lián)的圖像)然后可以被本地或遠(yuǎn)程地存儲(chǔ)，用于之后的使用。例如，由機(jī)具10的前方照相機(jī)組件78捕獲或拍攝的圖像與來(lái)自gps裝置72的gps讀數(shù)相關(guān)聯(lián)218，以將該圖像關(guān)聯(lián)到田地16上的特定位置。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，位置信息和圖像(或根據(jù)從對(duì)圖像的分析210確定的殘余物覆蓋度指標(biāo))然后可以被存儲(chǔ)，從而在田地16的該位置上的之后操作可以獲取該圖像(或殘余物覆蓋度指標(biāo))作為有用的參考。進(jìn)一步，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，位置信息和圖像(或相關(guān)聯(lián)的殘余物覆蓋度指標(biāo))與其它的位置關(guān)聯(lián)信息結(jié)合使用。例如，rmrc過(guò)程200可以將對(duì)于田地中特定位置(例如，通過(guò)gps裝置72確定的位置)的被確定的殘余物覆蓋度指標(biāo)和之前與特定位置相關(guān)的目標(biāo)殘余物覆蓋度指標(biāo)相比較。

如上詳細(xì)所述，甚至在正運(yùn)行操作(例如，通過(guò)機(jī)具10進(jìn)行的初耕操作)期間，rmrc過(guò)程200對(duì)于評(píng)估田地(或其部分)的殘余物覆蓋度通常是有用的。進(jìn)一步，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，rmrc過(guò)程200可以有利地利用確定的殘余物覆蓋度信息來(lái)控制222后續(xù)操作的執(zhí)行220的多個(gè)方面。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，后續(xù)操作是第一操作的延續(xù)(例如，可以是包括第一操作的一系列連續(xù)操作的一部分)。例如，在利用機(jī)具10的初耕操作中，第一操作是田地16的第一部分的耕作，并且后續(xù)操作是田地16的第二(例如，鄰近的)部分的耕作。因此，如下文更詳細(xì)地所述，利用對(duì)在田地16上的連續(xù)的和正在進(jìn)行的耕作(或其它的)操作期間被捕獲或拍攝204的圖像的分析210，來(lái)控制222連續(xù)的和正在進(jìn)行的耕作(或其它的)操作。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，后續(xù)操作是不同的操作(例如，可以不形成包括第一操作的一系列連續(xù)操作的一部分)。例如，第一操作是利用機(jī)具10的初耕操作，并且后續(xù)操作是利用不同機(jī)具(未示出)的復(fù)耕操作、打包操作、播種操作等。因此，如下文更詳細(xì)地所述，利用對(duì)在田地上的第一耕作(或其它的)操作期間被捕獲或拍攝204的圖像的分析210，來(lái)控制222在之后的時(shí)間點(diǎn)處在田地上出現(xiàn)的分開(kāi)的、不同的操作。

對(duì)由rmrc過(guò)程200進(jìn)行的后續(xù)操作的控制222基于殘余物覆蓋度的多個(gè)方面，如通過(guò)相關(guān)田地的多個(gè)圖像的分析210所確定的那樣。例如，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，rmrc過(guò)程200可以基于局部的目標(biāo)殘余物覆蓋度百分比212、整體(即，全田地的)目標(biāo)殘余物覆蓋度百分比212、局部的目標(biāo)殘余物尺寸214、整體的目標(biāo)平均殘余物尺寸214等，來(lái)控制222后續(xù)操作的多個(gè)方面。上述的目標(biāo)是用戶確定的或是由rmrc過(guò)程200(例如，基于對(duì)歷史殘余物和其它信息的分析)自動(dòng)確定的。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，所述目標(biāo)是特定的目標(biāo)(例如，10％的局部殘余物覆蓋度百分比或3英寸的殘余物特征長(zhǎng)度)。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，所述目標(biāo)可以包括范圍(例如，在10％和30％的局部殘余物覆蓋度百分比之間或在3英寸和6英寸的殘余物特征長(zhǎng)度之間)。在某些實(shí)施例中，所述目標(biāo)在特定田地范圍內(nèi)可以改變(例如，沿著田地的平坦部分的10％的局部殘余物覆蓋度百分比和沿著田地的傾斜部分的30％的局部殘余物覆蓋度百分比)。

對(duì)由rmrc過(guò)程200進(jìn)行的后續(xù)操作的控制222可以包括控制后續(xù)操作的多個(gè)方面，包括車(chē)輛速度、多個(gè)工具的方位和操作、(例如，在噴灑操作中)多種物質(zhì)的施加速度等。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)操作的控制222可以包括通過(guò)調(diào)節(jié)工具角度和延伸、工具旋轉(zhuǎn)速度或鉸接速度或各種其它的因素來(lái)控制多個(gè)工具。在后續(xù)操作是耕作操作的情況下，對(duì)操作的控制222可以包括通過(guò)自動(dòng)觸發(fā)多個(gè)致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)224一個(gè)或多個(gè)耕作工具的深度或下壓力。例如，參照機(jī)具10，對(duì)耕作操作的控制222可以包括觸發(fā)一個(gè)或多個(gè)液壓缸32、44和60，以分別地調(diào)節(jié)開(kāi)溝器22、圓盤(pán)耙46和48、和圓盤(pán)耙62的方向(或下壓力)。例如，在通過(guò)分析210一個(gè)或多個(gè)圖像確定的殘余物覆蓋度信息指示需要更小的殘余物尺寸214或更小的殘余物覆蓋度百分比212的情況下，rmrc過(guò)程200可以觸發(fā)多個(gè)液壓缸32、44或60以增加多個(gè)開(kāi)溝器22、圓盤(pán)耙46和48、和圓盤(pán)耙62的深度或下壓力。

在對(duì)后續(xù)操作的控制222包括對(duì)包括第一操作的正在進(jìn)行的操作的控制的情況下，使用各種控制策略。如上所述，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，來(lái)自第一操作的多個(gè)后方圖像206和前方圖像208被比較216以實(shí)時(shí)評(píng)估特定操作對(duì)田地的局部(或全局)殘余物覆蓋度的影響。然后可以利用由圖像比較216確定的殘余物信息來(lái)不斷地調(diào)節(jié)和改善多個(gè)工具或部件的方位和操作，以獲得目標(biāo)殘余物覆蓋度。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，前方圖像208被單獨(dú)地分析210，以評(píng)估在田地的緊鄰地位于相關(guān)機(jī)具的前方的區(qū)域(田地的將被機(jī)具處理的區(qū)域)上的殘余物覆蓋度的特性。然后可以先發(fā)地調(diào)節(jié)機(jī)具的多個(gè)方面(例如，多個(gè)工具或部件的方位和操作)以致力于處理即將到來(lái)的殘余物覆蓋度。例如，如果對(duì)前方圖像208的分析210識(shí)別到相對(duì)于目標(biāo)殘余物覆蓋度的特別高的水平的殘余物覆蓋度，則機(jī)具的多個(gè)工具(例如，機(jī)具10的圓盤(pán)耙組件42)被鉸接到特定的前進(jìn)方位。

類(lèi)似地，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，后方圖像206被單獨(dú)地分析210，以評(píng)估在田地的緊鄰地位于相關(guān)機(jī)具后方的區(qū)域(即，田地的剛剛已經(jīng)被機(jī)具處理的區(qū)域)上的殘余物覆蓋度的特性。然后可以調(diào)節(jié)機(jī)具的多個(gè)方面(例如，多個(gè)工具或部件的方位和操作)，以實(shí)現(xiàn)即將接近的區(qū)域的殘余物覆蓋度的改變。例如，如果對(duì)后方圖像206的分析210識(shí)別到相對(duì)于目標(biāo)殘余物覆蓋度具有特別高的水平的殘余物覆蓋度，則機(jī)具的多個(gè)工具(例如，機(jī)具10的圓盤(pán)耙組件42)被鉸接到特定的前進(jìn)方位(aggressiveorientation)。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，以各種結(jié)合方式來(lái)利用一個(gè)或多個(gè)上述(或其它的)控制策略。例如，關(guān)于機(jī)具10，對(duì)正在進(jìn)行的耕作操作的后續(xù)部分的控制222可以包括，分析210前方圖像208以先發(fā)地調(diào)節(jié)224盤(pán)46和48的深度，以及分析210后方圖像206以根據(jù)圓盤(pán)耙46和48對(duì)殘余物覆蓋度的影響來(lái)微調(diào)對(duì)圓盤(pán)耙46和48的調(diào)節(jié)224。

在對(duì)后續(xù)操作的控制222包括對(duì)與第一操作不同(例如，基本被及時(shí)移開(kāi))的后續(xù)操作的控制的情況下，還可以使用各種控制策略。如上所述，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，來(lái)自第一操作的多個(gè)后方圖像206和前方圖像208被比較216以評(píng)估特定操作對(duì)田地的局部(或整體)殘余物覆蓋度的影響。然后，該殘余物覆蓋度信息與田地中特定位置相關(guān)聯(lián)218并且被存儲(chǔ)，用于之后的獲取。(可選地，圖像206和208自身可以與特定田地位置相關(guān)聯(lián)218并且自身被存儲(chǔ)，用于之后的比較216或其它分析210)。然后，在后續(xù)(例如，大致隨后的)操作中可以利用通過(guò)圖像比較216確定的殘余物信息，以調(diào)節(jié)和改善多個(gè)工具或部件的在特定田地位置處的方位和操作，以獲得目標(biāo)殘余物覆蓋度。

例如，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，初步操作可以包括由機(jī)具10進(jìn)行的下降的耕作操作。隨著機(jī)具10移動(dòng)穿過(guò)田地16，照相機(jī)組件76和78可以捕獲或拍攝204多個(gè)圖像206和208，所述圖像206和208可以被分析210以確定用于田地16上相關(guān)聯(lián)218的位置的殘余物覆蓋度信息。在使用不同耕作機(jī)具的之后的不同的操作(例如，使用田地春耕機(jī)的春耕操作)中，該殘余物覆蓋度信息然后可以被獲取到以調(diào)節(jié)和改善不同耕作機(jī)具的多個(gè)工具或部件的方位和操作，以獲得特定田地位置處的目標(biāo)殘余物覆蓋度。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中，基于后方圖像206、前方圖像208或二者的單獨(dú)的分析來(lái)類(lèi)似地控制222后續(xù)操作的多個(gè)方面。例如，隨著機(jī)具10移動(dòng)穿過(guò)田地16，后方照相機(jī)組件74可以捕獲或拍攝204多個(gè)后方圖像206，所述后方圖像206被分析210以確定針對(duì)田地16上多個(gè)相關(guān)聯(lián)的218位置的、在機(jī)具10通過(guò)之后的殘余物覆蓋度百分比212或殘余物尺寸214(例如，用于多個(gè)田地位置的最終殘余物覆蓋度百分比212或殘余物尺寸214)。然后，在后續(xù)操作(例如，之后的復(fù)耕操作)期間，rmrc過(guò)程200可以利用該殘余物覆蓋度信息來(lái)控制222后續(xù)操作的多個(gè)方面。

將理解，由本公開(kāi)內(nèi)容預(yù)期的多個(gè)類(lèi)型的分析210、控制222等可以可選地(或另外地)被施加到非耕作操作。例如，rmrc過(guò)程200可以包括在聯(lián)合操作過(guò)程中對(duì)圖像的捕獲或拍攝204和在打包操作過(guò)程中對(duì)多個(gè)工具或部件的控制222，在種植或其它操作過(guò)程中對(duì)多個(gè)工具或部件的控制222等。

可以利用任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)可用介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(包括與計(jì)算裝置或客戶端電子裝置相關(guān)的存儲(chǔ)裝置)可以例如是但是不受限于電子的、磁性的、光學(xué)的、電磁的、紅外的或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置、或前述的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更多特定的示例(非全面性列表)可以包括以下各項(xiàng)：具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)軟盤(pán)、硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦掉編程的只讀存儲(chǔ)器(電可編程只讀存儲(chǔ)器或閃爍存儲(chǔ)器)、光纖、便攜式光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、光學(xué)存貯裝置。在本文的上下文中，計(jì)算機(jī)可用的或計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是，可以包括或存儲(chǔ)由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與其連接的程序的任何實(shí)體介質(zhì)。

計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以包括具有被包含在其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的傳播數(shù)據(jù)信號(hào)。該傳播信號(hào)可以采取任何各種形式，該形式包括但是不受限于電磁的、光學(xué)的或其任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合。計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以是永久性的，并且可以是非計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的并且可以傳遞、傳播或運(yùn)輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與其連接的程序的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

本文參照根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程示意圖和/或方框示意圖、設(shè)備(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，來(lái)描述某些實(shí)施例的方面。將理解，任何流程示意圖和/或方框示意圖中的每個(gè)方框，和流程示意圖和/或方框示意圖中的方框的結(jié)合，可以由計(jì)算機(jī)程序指令執(zhí)行。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以被提供到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)或其它的可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以引導(dǎo)機(jī)械，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它的可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于執(zhí)行在流程圖和/或方框或多個(gè)方框的方框圖中規(guī)定的功能/作用的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以被存儲(chǔ)在可以引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其它的可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定的方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令形成制品，該制品包括執(zhí)行在流程圖和/或方框或多個(gè)方框的方框圖中規(guī)定的功能/作用的指令。

計(jì)算機(jī)程序指令還可以被加載到計(jì)算機(jī)或其它的可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，以促使一系列操作步驟在計(jì)算機(jī)或其它的可編程設(shè)備上被執(zhí)行，以形成計(jì)算機(jī)執(zhí)行的過(guò)程，使得在計(jì)算機(jī)或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于執(zhí)行流程圖和/或方框或多個(gè)方框的方框圖中規(guī)定的功能/作用的步驟。

附圖中的流程圖和方框示意圖圖示了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的架構(gòu)、功能和可能的實(shí)現(xiàn)方式的操作。在這點(diǎn)上，流程圖或方框示意圖中的每個(gè)方框可以表示代碼的模塊、段或部分，所述代碼包括一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行的指令，用于執(zhí)行規(guī)定的邏輯功能(多個(gè)功能)。還應(yīng)該注意，在一些可替換的實(shí)現(xiàn)方式中，方框中標(biāo)明的功能可以不按照附圖中標(biāo)明的次序發(fā)生。例如，連續(xù)示出的兩個(gè)方框?qū)嶋H上可以被大致同時(shí)執(zhí)行，或方框可以有時(shí)被相反次序地執(zhí)行，這依賴取決于涉及的功能。還將理解，方框示意圖和/或流程示意圖中的每個(gè)方框和方框示意圖和/或流程示意圖中方框的結(jié)合可以由執(zhí)行規(guī)定功能或作用的基于硬件的專(zhuān)用系統(tǒng)，或?qū)Ｓ糜布陀?jì)算機(jī)指令的結(jié)合執(zhí)行。

本文中使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述特定的實(shí)施例并且不旨在限制本發(fā)明。如本文所用，單數(shù)形式″a″、″an″和″the″還旨在包括復(fù)數(shù)形式，否則除非上下文清楚地指示。將進(jìn)一步理解，術(shù)語(yǔ)″包括″和/或″包含″當(dāng)被用于本文時(shí)，指定存在規(guī)定的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它的特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組別。

已經(jīng)出于圖示和描述的目的來(lái)呈現(xiàn)本發(fā)明的描述，但是該描述不旨在詳盡或受限于公開(kāi)形式的本發(fā)明。因此，除了那些被明確描述外的各種實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)方式在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。