CN108664062A - 基于动态图像视频分析的作物生长监测装置及其运行系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于动态图像视频分析的作物生长监测装置，其包括分成监控中心和前端农作物大棚两大部分，监控中心和前端农作物大棚均连接到中央处理器，前端农作物大棚包括大棚监控系统、环境感知系统和智能调控系统，基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其包括前期种植准备阶段、日常种植培育监控阶段和作物收获阶段。本发明的优点：引入视频图像与图像处理技术，可直观反映作物的生长长势，通过数据对比分析反映出作物生长的整体状态，提供更优的种植方案；通过智能分析算法对监控场景进行分析，让被动的监控成为主动的监控；通过对农作物的动态图像监测对比，实现作物生长自动化调控，有效节约人力并提高管理效率和作物产量。
Description
技术领域
本发明涉及基于动态图像视频分析的作物生长监测装置及其运行系统，属于大棚检测技术领域。
背景技术
传统的视频监控只是摄取录像信息，并不对视频进行分析，监控人员需要24小时直盯监控屏幕进行查看，且不能智能分析算法对监控场景进行分析，完全是被动的监控，无法实现作物生长自动化调控，增加了人力成本，管理效率低下、作物产量不佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供基于动态图像视频分析的作物生长监测装置及其运行系统，通过对农作物的动态图像监测对比，实现作物生长自动化调控，有效节约人力并提高管理效率和作物产量。
本发明通过下述方案实现：基于动态图像视频分析的作物生长监测装置，其包括分成监控中心和前端农作物大棚两大部分，所述监控中心和所述前端农作物大棚均连接到中央处理器，所述监控中心由服务器、客户端、控制键盘、监控电视墙以及消防报警系统组成，所述前端农作物大棚包括大棚监控系统、环境感知系统和智能调控系统，所述大棚监控系统为实时图像与视频监控设备，所述环境感知系统包括温湿度传感器、水浸传感器、红外双鉴探测器和风速传感器，所述智能调控系统包括风机设备、照明设备、光照控制器、空调设备、抽水泵和声光报警器。
所述实时图像与视频监控设备为高清网络球机、高清网络摄像机或者网络光端机。
所述消防报警系包括声光消防报警系统和短信消防报警系统。
所述环境感知系统记录作物生长的相关数据参数，通过大棚监控系统向用户传送实时的作物生长状态，基于动态图像分析技术，在当前数据出现异常时，进行报警提示并根据数据库信息提供相应解决方案。
基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其包括三个阶段，前期种植准备阶段、日常种植培育监控阶段和作物收获阶段：
前期种植准备阶段：在大棚中布置多种传感器设备，实时采集当前状态下的各种信息，根据数据库信息选择合适的农作物和相应的种植方案；
日常种植培育监控阶段：实现定期的、全方位的农作物观测，将所拍摄的图片与数据库中的存储图片相对比，系统通过将实时采集的环境数据传送到系统中的比对模型当中，控制系统根据预设的环境上下阈值，发出正确的指令，控制大棚内的相关设备的运行或关闭；
作物收获阶段：记录最优作物信息，选取最优农作物的一系列状态图片作为参照模板，并存储相关的种植方案。
在所述前期种植准备阶段中，数据库中存储两类数据：一是优良农作物各时段的状态图片和种植方案，二是异常农作物的状态图片及相关病因和解决方案——在当前状态与之相匹配时，初步诊断为同病因，发出警报的同时提供参考解决方案；出现新异常状态时更新数据库信息。
在所述日常种植培育监控阶段中，将所拍摄的图片与数据库中的存储图片相对比，如果农作物状态超出正常值范围，与数据库中某异常现象相匹配，可初步诊断为同病因，并发出警报信息、提供相应种植计划；针对每个农作物定时拍摄状态图片，按时间顺序排列存储。
在所述日常种植培育监控阶段中，当环境参数达到报警的预警值时将自动发送短信报警，并可以采取预先设定在程序中的命令进行设备的运行控制。
在所述前期种植准备阶段中，如果出现更优产出，则替换之前的优良农作物作为比对样本模型。
本发明的有益效果为：
1、本发明基于动态图像视频分析的作物生长监测装置及其运行系统引入视频图像与图像处理技术，可直观反映作物的生长长势，通过数据对比分析反映出作物生长的整体状态，提供更优的种植方案；
2、本发明基于动态图像视频分析的作物生长监测装置及其运行系统通过智能分析算法对监控场景进行分析，由被动的监控变成主动的监控，让监控变得真正意义上的智能监控；
3、本发明基于动态图像视频分析的作物生长监测装置及其运行系统通过对农作物的动态图像监测对比，实现作物生长自动化调控，有效节约人力并提高管理效率和作物产量；
4、本发明基于动态图像视频分析技术的农作物生长全过程监测能大大节省人工提高生产管理效率，智能优化农作物种植策略提高产能；
5、本发明基于动态图像视频分析技术的农作物生长全过程监测采用图形化软件实现整个大棚监控系统的管理与维护，可全中文实现人机对话，操作清晰友好，降低对管理人员的专业要求；
6、本发明基于动态图像视频分析技术的农作物生长全过程监测的数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录，保证数据安全性。
附图说明
图1为本发明基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
方便起见，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
基于动态图像视频分析的作物生长监测装置，其包括分成监控中心和前端农作物大棚两大部分，监控中心和前端农作物大棚均连接到中央处理器，监控中心由服务器、客户端、控制键盘、监控电视墙以及消防报警系统组成，前端农作物大棚包括大棚监控系统、环境感知系统和智能调控系统，大棚监控系统为实时图像与视频监控设备，环境感知系统包括温湿度传感器、水浸传感器、红外双鉴探测器和风速传感器，智能调控系统包括风机设备、照明设备、光照控制器、空调设备、抽水泵和声光报警器，实时图像与视频监控设备为高清网络球机、高清网络摄像机或者网络光端机，消防报警系包括声光消防报警系统和短信消防报警系统。
环境感知系统记录作物生长的相关数据参数，通过大棚监控系统向用户传送实时的作物生长状态，基于动态图像分析技术，在当前数据出现异常时，进行报警提示、并根据数据库信息提供相应解决方案。
基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其包括三个阶段，前期种植准备阶段、日常种植培育监控阶段和作物收获阶段：
前期种植准备阶段：在大棚中布置多种传感器设备，实时采集当前状态下的各种信息，根据数据库信息选择合适的农作物和相应的种植方案。在数据库中存储两类数据：一是优良农作物各时段的状态图片和种植方案，如果出现更优产出，将其替换，二是异常农作物的状态图片及相关病因和解决方案——在当前状态与之相匹配时，初步诊断为同病因，发出警报的同时提供参考解决方案；出现新异常状态时更新数据库信息。
日常种植培育监控阶段：实现定期的、全方位的农作物观测，将所拍摄的图片与数据库中的存储图片相对比，如果农作物状态低于正常值，与数据库中某异常现象相匹配，可初步诊断为同病因，并发出警报信息、提供相应种植计划，针对每个农作物定时拍摄状态图片，按时间顺序排列存储，系统通过将实时采集的环境数据传送到系统中的比对模型当中，控制系统根据预设的环境上下限值，发出正确的指令，控制大棚内的相关设备的运行或关闭；当环境参数达到报警的预警值时将自动发送短信报警，并可以采取预先设定在程序中的命令执行设备的运行控制。
作物收获阶段：记录最优作物信息，选取最优农作物的一系列状态图片作为参照模板，并存储相关的种植方案。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.基于动态图像视频分析的作物生长监测装置，其特征在于：其包括监控中心和前端农作物大棚两大部分，所述监控中心和所述前端农作物大棚均连接到中央处理器，所述监控中心由服务器、客户端、控制键盘、监控电视墙以及消防报警系统组成，所述前端农作物大棚包括大棚监控系统、环境感知系统和智能调控系统，所述大棚监控系统为实时图像与视频监控设备，所述环境感知系统包括温湿度传感器、水浸传感器、红外双鉴探测器和风速传感器，所述智能调控系统包括风机设备、照明设备、光照控制器、空调设备、抽水泵和声光报警器。
2.根据权利要求1所述的基于动态图像视频分析的作物生长监测装置，其特征在于：所述实时图像与视频监控设备为高清网络球机、高清网络摄像机或者网络光端机。
3.根据权利要求1所述的基于动态图像视频分析的作物生长监测装置，其特征在于：所述消防报警系包括声光消防报警系统和短信消防报警系统。
4.根据权利要求1所述的基于动态图像视频分析的作物生长监测装置，其特征在于：所述环境感知系统记录作物生长的相关数据参数，通过大棚监控系统向用户传送实时的作物生长状态，基于动态图像分析技术，在当前数据出现异常时，进行报警提示并根据数据库信息提供相应解决方案。
5.基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其特征在于：其包括三个阶段，前期种植准备阶段、日常种植培育监控阶段和作物收获阶段：
前期种植准备阶段：在大棚中布置多种传感器设备，实时采集当前状态下的各种信息，根据数据库信息选择合适的农作物和相应的种植方案；
日常种植培育监控阶段：实现定期的、全方位的农作物观测，将所拍摄的图片与数据库中的存储图片相对比，系统通过将实时采集的环境数据传送到系统中的比对模型当中，控制系统根据预设的环境上下阈值，发出正确的指令，控制大棚内的相关设备的运行或关闭；
作物收获阶段：记录最优作物信息，选取最优农作物的一系列状态图片作为参照模板，并存储相关的种植方案。
6.根据权利要求5所述的基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其特征在于：在所述前期种植准备阶段中，数据库中存储两类数据：一是优良农作物各时段的状态图片和种植方案，二是异常农作物的状态图片及相关病因和解决方案——在当前状态与之相匹配时，初步诊断为同病因，发出警报的同时提供参考解决方案；出现新异常状态时更新数据库信息。
7.根据权利要求5所述的基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其特征在于：在所述日常种植培育监控阶段中，针对每个农作物定时拍摄状态图片，按时间顺序排列存储；将所拍摄的图片与数据库中的存储图片相对比，如果农作物状态低于正常值，与数据库中某异常现象相匹配，可初步诊断为同病因，并发出警报信息、提供相应种植解决计划。
8.根据权利要求5所述的基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其特征在于：在所述日常种植培育监控阶段中，当环境参数达到报警的预警值时将自动发送短信报警，并可以采取预先设定在程序中的命令执行设备的运行控制。
9.根据权利要求5所述的基于动态图像视频分析的作物生长监测装置的运行系统，其特征在于：在所述前期种植准备阶段中，如果出现更优产出，则替换之前的优良农作物作为参照种植样本。
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