CN103065061A - 植物病情指数获取与发布装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植保信息化技术领域，特别是涉及一种植物病情指数获取与发布装置。该装置包括图像采集辅助模块和移动终端；图像采集辅助模块包括背景板和高度板，图像采集辅助模块用于固定植物叶片，为图像采集发布模块提供采集背景和采集高度；移动终端，用于获取植物病害叶片的高清图像，计算病斑所占叶片面积的百分比，输出病情指数并发布防控建议。本发明提供的植物病情指数获取与发布装置，在规范、统一数据采集流程后，充分发挥移动终端便携、实时性强的优势，科学、准确地为基层植保调查员/技术员提供植物病情指数，为及时制定防控措施、实施喷药管理提供服务。

Description

植物病情指数获取与发布装置

技术领域

本发明涉及植保信息化技术领域，特别是涉及一种植物病情指数获取与发布装置，能广泛用于农业田间、大棚、果园植物病情指数快速计算及喷药防控措施制定。

背景技术

由于全球气候变化加剧，植物病虫害的突发性趋势增高。基层植保调查员/技术员的实践经验因工作年限或求学经历差异，技术水平参差不齐；植保专家无法在第一时间出现在突发性病害区域进行现场诊断，直接影响到区域甚至省域病虫害的快速防控。上述都是依赖于工作经验去判定病情指数，进而制定防治措施，专家或技术员的经验水平直接决定诊断误差的大小。这样会出现首次防控不力，后续多次喷药或首次过度防控，这两者都增加了农田生态环境污染的可能，也提高了农业生产成本。

智能手机作为一种通讯工具，已普及到农村的各个角落，随着物联网概念的兴起与应用，它作为一种信息采集端，快捷的信息传输功能而受到各行业科研工作者的喜爱。已有文献和专利表明，植保通手机用于农业病虫害防治是可行的。但是，仍限于把病虫害的图片与防治措施集成显示在手机上，实际工作中存在以下问题：

1)病情指数划分，仍凭经验决策，执行标准有明显的随意性。这不利于目前突发性病害的快速布防；也不利于物联网技术在植保部门的普及。

2）种植户和植保站间的信息共享效率低，防控措施发布滞后，不利于植物病虫害的全民高效防控。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种植物病情指数获取与发布装置，以克服背景技术中存在的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明一种植物病情指数获取与发布装置，包括图像采集辅助模块和移动终端；

所述图像采集辅助模块包括背景板和高度板，图像采集辅助模块用于固定植物叶片，为图像采集发布模块提供采集背景和采集高度；

移动终端，用于获取植物病害叶片的高清图像，经集成模块计算出病斑所占叶片面积的百分比，输出病情指数并发布防控建议。

进一步地，所述背景板和高度板分别安插于直角底座中的两边插槽中；所述直角底座的两直角边铰接连接。

进一步地，所述图像采集辅助模块采用聚氯乙烯树脂板为底板，并由黑色橡胶皮完全覆盖。

进一步地，所述背景板为板状，所述板状背景板的长度为100cm，其宽度为20cm，其宽度方向的侧边上设有刻度值，所述刻度值以0为中心，以1cm间隔沿宽度方向左右递增。

进一步地，所述背景板上设有第一固定弹条，用于固定叶片的叶尖和叶基部位；

所述高度板上设有第二固定弹条，用于标注或统一拍照高度。

进一步地，所述第一固定弹条与第二固定弹条的颜色不同。

进一步地，所述高度板沿高度方向上设有刻度值，所述高度板的长度为100cm，其拍照高度间隔为5cm。

进一步地，所述移动终端设有植物病情指数分析模块。

进一步地，所述植物病情指数分析子模块，包括图像导入单元、病情计算单元、结果输出单元和信息发布单元；

其中，

所述图像导入单元，具有选择单张图像或多张图像功能；

所述病情计算单元，计算每片叶片的病斑占叶片的百分比数值；

所述结果输出单元，根据病情指数公式，得出病情指数并直接显示，并提供喷药建议；

所述信息发布单元，用于发送诊断结果。

（三）有益效果

本发明提供的植物病情指数获取与发布装置，在规范、统一数据采集流程后，充分发挥移动终端便携、实时性强的优势，科学、准确地为基层植保调查员/技术员提供植物病情指数，为及时制定防控措施、实施喷药管理提供服务。

附图说明

图1是本发明实施例植物病情指数获取与发布装置中图像采集辅助模块结构示意图。

其中，1：背景板；2：高度板；3：直角底座；4：第一固定弹条；5：第二固定弹条；6：叶片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

下面以小麦条锈病病情指数的数据获取实施例作更详尽的说明。

如图1所示，本发明实施例提供的植物病情指数获取与发布装置，包括图像采集辅助模块和移动终端；

图像采集辅助模块用于固定植物叶片，为图像采集发布模块提供采集背景和采集高度，其具体包括背景板1和高度板2，其中，背景板1用于固定不同类型植物叶片；高度板2用于统一拍照高度。该背景板1和高度板2分别安插于直角底座3中的两边插槽中；所述直角底座3的两直角边铰接连接。

其中，图像采集辅助模块采用聚氯乙烯树脂板为底板，并由黑色橡胶皮完全覆盖。背景板1为板状，所述板状背景板1的长度为100cm，其宽度为20cm，其宽度方向的侧边上设有刻度值，所述刻度值以0为中心，以1cm间隔沿宽度方向左右递增。背景板1上设有第一固定弹条4，用于固定叶片的叶尖和叶基部位；所述高度板2上设有第二固定弹条5，用于标注或统一拍照高度。第一固定弹条4与第二固定弹条5的颜色不同。其中，第一固定弹条采用红色，用于配合高度板工作，而第二固定弹条5采用黑色，用于配合背景板工作。

高度板2沿高度方向上设有刻度值，高度板2的长度为100cm，其拍照高度间隔为5cm。

该移动终端为智能手机，其上集成植物病情指数计算软件，该软件由JAVA Edition编写开发，运行在Android系统2.1版本及以上，储存在8G/16G的SD存储卡上；

智能机的植物病情指数计算软件，包括图像导入单元、病情计算单元、结果输出单元和信息发布单元；

其中，图像导入单元，可以选择单张图像或多张图像，前者主要用于功能演示，后者用于实际操作应用。

其中，病情计算单元，软件会默认截取黑色背景上的植物叶片区域，避免了叶片因不同长度和宽度造成的计算误差。最后得出每片叶的病斑占叶片的百分比数值。

其中，结果输出单元，在病情指数公式支持下，得出病情指数并直接显示，同时给予喷药建议。

其中，信息发布单元，利用3G网络或E网把诊断结果发送给种植户和植保总站技术员备份。

智能手机外设有保护黑色皮套，用于遮挡阳光，避免太阳直射引起的拍照屏幕显示模糊。为了起到防尘、防水、防高强度磨损，且便于携带的作用，将智能手机和图像采集辅助模块放置在手提箱里。

具体说明一下图像采集辅助模块的工作流程：

1）背景板与高度板的固定。将背景板和高度板插入到直角插槽中，使其吻合无松动；

2）固定弹条的安装。黑色固定弹条放置于背景板非实验区，便于随时固定小麦叶片；红色固定弹条放置于高度板10cm、20cm常用刻度处，便于随时滑动标注高度；

3）小麦叶片的固定。染病小麦叶片平放在背景板上，固定弹条及时固定叶片的叶尖和叶基，上述操作不破坏采摘小麦植株叶片就可进行观测。

具体说明一下智能机的工作流程：

1）图像数据获取。点击智能机拍照按钮，根据小麦叶片长度调整拍照高度，以覆盖背景板宽度为宜，固定智能机镜头于相同高度，便于后续获取于统一规范数据。在阳光照射下稳定拍照，连续观测5株小麦后，图片自动存储于SD卡中。

2）植物病情指数模块的计算。

寻找到智能机界面的“植物病情指数”软件打开，显示软件工作界面。点击“图片导入”，有两个处理选项，A单张图像；B多张图像；根据工作需求，点击多张图像，软件后台程序调入后显示图片导入完成。点击病情指数计算单元，计算完成后会显示处理完成；点击结果输出单元，病情结果和喷药建议会显示。软件病情指数按植保手册划分为5个等级，即正常0%，轻度0-15%，中度15-45%，重度45%-75%，严重75-100%；B喷药建议；四个处理梯度：喷药1，喷药2，喷药3，拔除；点击“信息发布”模块，发送诊断信息到种植户或植保站技术人员手机上，同时会显示上传成功。

增加病情指数获取与发布软件的智能手机具备以下功能：

1、快速计算病情指数与分级；

2、立刻给出喷药建议；

3、信息及时发给种植户或反馈给植保部门，促使其制定合理的病虫害防治措施。

具体说明一下智能机的操作流程：

1）点击智能机拍照按钮，调整拍照高度

2）拍照，图片自动存储于SD卡中。

3）打开植物病情指数软件；

4）点击“图片导入”；

5）点击“病情指数”计算模块，

6）点击“结果输出”模块，病情结果和喷药建议会显示。

7）点击“信息发布”模块，发送诊断信息到种植户或植保站技术人员手机上，同时会显示上传成功。

本发明植物病情指数获取与发布装置，充分发挥照相手机的高分辨图像功能与基于Android系统高速计算功能，及时弥补了目前基层植保人员对病害判断经验不足的缺陷，科学准确地计算出病情指数，及时回传发布，有利于种植户和植保部门对于突发病害的快速防控。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，包括图像采集辅助模块和移动终端；

所述图像采集辅助模块包括背景板和高度板，图像采集辅助模块用于固定植物叶片，为图像采集发布模块提供采集背景和采集高度；

移动终端，用于获取植物病害叶片的高清图像，计算病斑所占叶片面积的百分比，输出病情指数并发布防控建议。

2.如权利要求1所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述背景板和高度板分别安插于直角底座中的两边插槽中；所述直角底座的两直角边铰接连接。

3.如权利要求1所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述图像采集辅助模块采用聚氯乙烯树脂板为底板，并由黑色橡胶皮完全覆盖。

4.如权利要求1所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述背景板为板状，所述板状背景板的长度为100cm，其宽度为20cm，其宽度方向的侧边上设有刻度值，所述刻度值以0为中心，以1cm间隔沿宽度方向左右递增。

5.如权利要求1所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述背景板上设有第一固定弹条，用于固定叶片的叶尖和叶基部位；

所述高度板上设有第二固定弹条，用于标注或统一拍照高度。

6.如权利要求5所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述第一固定弹条与第二固定弹条的颜色不同。

7.如权利要求1所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述高度板沿高度方向上设有刻度值，所述高度板的长度为100cm，其拍照高度间隔为5cm。

8.如权利要求1所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述移动终端设有植物病情指数分析模块。

9.如权利要求8所述的植物病情指数获取与发布装置，其特征在于，所述植物病情指数分析模块，包括图像导入单元、病情计算单元、结果输出单元和信息发布单元；

其中，

所述图像导入单元，具有选择单张图像或多张图像功能；

所述病情计算单元，计算每片叶片的病斑占叶片的百分比数值；

所述结果输出单元，根据病情指数公式，得出病情指数并直接显示，并提供喷药建议；

所述信息发布单元，用于发送诊断结果。

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