CN108200383A - 一种农作物虫害远程图像监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农作物虫害远程图像监测装置，包括图像采集传输模块、多波长光源模块、太阳能供电模块和无线控制器。图像采集传输模块包括摄像头和与摄像头相连的天线。多波长光源模块包括若干组不同波长的光源条。太阳能供电模块包括太阳能板、充放电控制器和供电电源。摄像头，用于采集聚集在各光源条前方的昆虫的图像并通过天线上传至云端服务器。太阳能板的输出端接充放电控制器的输入端。充放电控制器，其输入输出端与供电电源的输入输出端交互式连接，其负载端接无线控制器的输入端。无线控制器的输出端分别接摄像头的输入端、各组光源条的输入端。本发明能够实时、快速的对农作物虫害进行监测和预警，可有效提高虫害治理效率。

Description

一种农作物虫害远程图像监测装置

技术领域

本发明涉及野外图像监测设备技术领域，具体涉及一种农作物虫害远程图像监测装置。

背景技术

随着现代农机装备的发展，农业耕作方式从劳动密集型逐渐向技术密集型转变。解放农民双手和大脑，培养新一代科技致农意识是逐渐提高农业技术水平的有效方法。农作物虫害的监测、预防和治理是保证作物良好生长的关键环节。传统的虫害预警都是采用人工采集和分类统计完成的，所需周期长、劳动强度大、工作环境恶劣，很容易错过虫害治理的最佳时间。因此，急需一种能够实时、快速的对农作物虫害进行监测、预警的装置，以提高虫害治理效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农作物虫害远程图像监测装置，该装置能够实时、快速的对农作物虫害进行监测和预警，可有效提高虫害治理效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种农作物虫害远程图像监测装置，包括图像采集传输模块、多波长光源模块、太阳能供电模块和无线控制器。所述图像采集传输模块包括摄像头和与摄像头相连的天线。所述多波长光源模块包括若干组不同波长的光源条。所述太阳能供电模块包括太阳能板、充放电控制器和供电电源。所述摄像头，用于采集聚集在各光源条前方的昆虫的图像并通过天线上传至云端服务器。所述太阳能板的输出端接充放电控制器的输入端。所述充放电控制器，其输入输出端与供电电源的输入输出端交互式连接，其负载端接无线控制器的输入端。所述无线控制器的输出端分别接摄像头的输入端、各组光源条的输入端。

进一步的，该装置还包括防护罩以及依次连接在防护罩下方的立杆和底座。所述防护罩包括罩体以及分别设置在罩体上下两端开口处的顶盖和下隔板。所述罩体内自上向下依次设置有上隔板和中隔板。所述上隔板和中隔板将防护罩划分为自上向下依次设置的上透窗、中透窗和下透窗。所述充放电控制器安装在上透窗内。所述摄像头、天线和无线控制器安装在中透窗内。所述供电电源安装在下透窗内。所述顶盖与上隔板之间安装有立柱。

进一步的，所述若干组不同波长的光源条安装在光源盒内。所述光源盒的开口处设置有透光幕板。

进一步的，所述摄像头和多波长光源模块正对设置。

进一步的，所述中透窗采用透明的有机玻璃。

进一步的，所述太阳能板设置在防护罩的上方，且太阳能板与防护罩顶部之间设有空心管。所述空心管上连接有用于光源条走线的弯管。

进一步的，所述透光幕板采用乳白色半透明的亚克力板。

由以上技术方案可知，本发明采用多波长光源模块作为诱虫光源，利用昆虫敏感的特定光谱范围诱集昆虫，并通过摄像头和天线采集图像上传到云端服务器，由云端服务器在线/离线计算昆虫的种类、数量和活动量，并结合数据库数据，精准预警虫害发生几率、数量以及日期。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是本发明的原理框图。

其中：

100、太阳能板，101、弯管，102、空心管，103、顶盖，104、立柱，105、上透窗，106、充放电控制器，107、上隔板，108、天线，109、中透窗，110、摄像头，111、无线控制器，112、中隔板 ，113、供电电源，114、下透窗，115、下隔板，116、立杆，117、底座，118、光源盒，119、透光幕板，120、多波长光源模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1-图3所示的一种农作物虫害远程图像监测装置，包括图像采集传输模块、多波长光源模块120、太阳能供电模块和无线控制器。所述图像采集传输模块包括摄像头110和与摄像头110相连的天线108。所述多波长光源模块120包括若干组不同波长的光源条。所述太阳能供电模块包括太阳能板100、充放电控制器106和供电电源113。所述摄像头110，用于采集聚集在各光源条前方的昆虫的图像并通过天线108上传至云端服务器。所述太阳能板100的输出端接充放电控制器106的输入端。所述充放电控制器106，其输入输出端与供电电源113的输入输出端交互式连接，其负载端接无线控制器111的输入端。所述无线控制器111的输出端分别接摄像头110的输入端、各组光源条的输入端。所述无线控制器111，可以提供3路及3路以上的电源管理，且可进行远程无线操作；无线控制器111的一路用于控制摄像头110工作，另外两路或两路以上用于控制不同波长的光源条的工作。

进一步的，该装置还包括防护罩以及依次连接在防护罩下方的立杆116和底座117。所述防护罩包括罩体以及分别设置在罩体上下两端开口处的顶盖103和下隔板115。所述罩体内自上向下依次设置有上隔板107和中隔板112。所述上隔板107和中隔板112将防护罩划分为自上向下依次设置的上透窗105、中透窗109和下透窗114。所述充放电控制器106封装在上透窗105内。所述摄像头110、天线108和无线控制器111封装在中透窗109内，所述摄像头110正对中透窗109外。所述供电电源113封装在下透窗114内。所述顶盖103与上隔板107之间安装有立柱104，立柱104起到支撑的作用。所述顶盖103、上隔板107、中隔板112、下隔板115与罩体之间均采用密封胶进行防水密封。所述密封胶为中性耐腐耐氧化材料。所述太阳能板100倾斜安装在防护罩上方，且太阳能板100与水平面的夹角为30~45度，这个角度范围是非追溯固定方法的太阳能板能够接受到光照最大量的统计学角度参数。。由于摄像头属于敏感元器件，容易受到水汽、灰尘的影响，因此，放在中间位置的中透窗内能起到和外界二级隔离的作用。由于供电电源属于耗损件，过段时间需要更换或维护，因此，将供电电源放在下层的下透窗内，能够便于更换或维护。由于充放电控制器需要根据设备使用地的光照情况调整充放电模式，不适合和摄像头放在一个密封空间中，因此，将其与摄像头隔离开，放置在上透窗内。

进一步的，所述若干组不同波长的光源条安装在光源盒118内。所述光源盒118的开口处设置有透光幕板119。所述若干组不同波长的光源条为可见或不可见光源，可通过无线控制器111分别进行手动或自动控制。本发明根据昆虫光敏特性的实验结果，选取不同波长参数的光源条进行组合。所述透光幕板119将若干组光源条封装在光源盒118内。所述透光幕板是光源阵列和外界隔绝的面板，同时能够将光线透出，诱导昆虫。而且透光幕板也为摄像头成像提供一个规则的图像采集平面，便于后期图像处理。

进一步的，所述摄像头110和多波长光源模块120正对设置。

进一步的，所述上透窗105、中透窗109和下透窗114均采用有机玻璃。中透窗109采用透明的有机玻璃，便于摄像头110采集图像，确保采集结果的准确性。有机玻璃具有防水防尘抗老化的特点，可使防护罩在室外环境中持久工作不发生氧化变形，延长防护罩的使用寿命。

进一步的，所述太阳能板100设置在防护罩的上方，且太阳能板100与防护罩顶部之间设有空心管102。所述空心管102上连接有用于光源条走线的弯管101。所述太阳能板100的走线通过空心管102进入到防护罩内。所述多波长光源模块的走线通过弯管101和空心管102进入到防护罩内。所述空心管102和弯管101能够避免线缆裸露，具有防尘防水的作用。

进一步的，所述透光幕板119采用乳白色半透明的亚克力板。

本发明的工作原理为：

本发明通过设置若干组不同波长的光源条，利用昆虫对光谱波段的选择效应区分虫害类型，并通过摄像头采集聚集在若干组不同波长的光源条前的昆虫的图像信息，通过天线将采集的图像信息上传至云端服务器，由图像处理模块采用图像处理技术对虫害种类、虫害数量和活跃度进行计算，从而预测出未来大规模虫害爆发的可能性及具体虫害种类信息。本发明通过设置太阳能供电模块，用于为图像采集模块、多波长光源模块和无线控制器供电。本发明的供电和续航，通过太阳能发电来完成。本发明先通过太阳能板将太阳能转化为电能，再通过充放电控制器为供电电源充电，供电电源的放电通过充放电控制器逆向完成，实现对摄像头、无线控制器、多波长光源模块等负载的供电。本发明中的太阳能板、充放电控制器和供电电源的功率相适应，充放电控制器可以管理供电电源的电量输入和输出。本发明适用于野外无人环境下农作物虫害信息的获取和处理工作。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种农作物虫害远程图像监测装置，其特征在于：包括图像采集传输模块、多波长光源模块、太阳能供电模块和无线控制器；所述图像采集传输模块包括摄像头和与摄像头相连的天线；所述多波长光源模块包括若干组不同波长的光源条；所述太阳能供电模块包括太阳能板、充放电控制器和供电电源；所述摄像头，用于采集聚集在各光源条前方的昆虫的图像并通过天线上传至云端服务器；所述太阳能板的输出端接充放电控制器的输入端；所述充放电控制器，其输入输出端与供电电源的输入输出端交互式连接，其负载端接无线控制器的输入端；所述无线控制器的输出端分别接摄像头的输入端、各组光源条的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种农作物虫害远程图像监测装置，其特征在于：该装置还包括防护罩以及依次连接在防护罩下方的立杆和底座；所述防护罩包括罩体以及分别设置在罩体上下两端开口处的顶盖和下隔板；所述罩体内自上向下依次设置有上隔板和中隔板；所述上隔板和中隔板将防护罩划分为自上向下依次设置的上透窗、中透窗和下透窗；所述充放电控制器封装在上透窗内；所述摄像头、天线和无线控制器封装在中透窗内；所述供电电源封装在下透窗内；所述顶盖与上隔板之间安装有立柱。

3.根据权利要求1所述的一种农作物虫害远程图像监测装置，其特征在于：所述若干组不同波长的光源条安装在光源盒内；所述光源盒的开口处设置有透光幕板。

4.根据权利要求1所述的一种农作物虫害远程图像监测装置，其特征在于：所述摄像头和多波长光源模块正对设置。

5.根据权利要求1所述的一种农作物虫害远程图像监测装置，其特征在于：所述中透窗采用透明的有机玻璃。

6.根据权利要求2所述的一种农作物虫害远程图像监测装置，其特征在于：所述太阳能板设置在防护罩的上方，且太阳能板与防护罩顶部之间设有空心管；所述空心管上连接有用于光源条走线的弯管。

7.根据权利要求3所述的一种农作物虫害远程图像监测装置，其特征在于：所述透光幕板采用乳白色半透明的亚克力板。