CN109167991A - 一种基于智慧农村ai系统的智慧扶贫方法 - Google Patents

Abstract

一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法，使得身处农村的农民无需再担心与农业科技现代化脱轨，农民只需佩戴AR眼镜前往其负责的土地进行种植、养殖、放牧等，所看到的土地实景便能实时上传至乡级终端服务器，乡级终端服务器自动识别出该土地上的动植物后，自动将该土地实景发送给科研所、高效等专业机构，使专业人士能够依据其先进的农业知识因地制宜地给农民提供指导意见，促进农村农业现代化，实现增收；而且也是对全民创业的响应，有意到农村创业的知识分子不用再担心农村条件恶劣跟不上技术革新，其可以在任何时候获得专业人士的技术支持，大大降低创业成本，相较现代城市的激烈竞争，创业成功率更高。

Description

一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法

技术领域

本发明涉及智慧农村AI系统领域，尤其是指一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法。

背景技术

“智慧农村”是由天仕物联网研究院提出的不同于智慧城市的一种新兴概念体，其指基于物联网技术的现代化新农村建设，它以现在最先进的物联网技术为技术依托，针对中国农村普遍不发达的现状，为实现农村生活现代化、科技化、智能化的目标，从而提高农民的生活水平和建立农民自有的智能生活价值体系。

为了实现“智慧农村”这一理念，中国专利文献一种基于大数据共建共享的智慧农村系统（授权公告号CN205961186U），公开了其包括智慧农村数据采集设备、区域存储中心、区域大数据处理中心、智慧农村应用终端和云服务器；所述的智慧农村数据采集层通过有线或者无线通信连接区域存储中心，所述的区域存储中心连接区域大数据处理中心，所述的区域大数据处理中心连接智慧农村应用终端，并通过无线通信连接云服务器，所述的智慧农村应用终端包括农村人口管理系统。

该专利虽然在一定程度上解决了重复建设、信息孤岛、数据烟囱、运行成本高以及信息利用效率低等问题，但是该智慧农村采集设备安装的位置是包括路灯、杆体、广告牌和建筑物中的一种或多种，难以涉及到农村内部的边边角角，始终存在局限性，无法跟上移动数据时代的脚步。

现如今，虽然科技水平日新月异，但是由于我国农村人口的受教育程度普遍较低，因此哪怕我国农业科技水平已经获得了巨大的进步，农村也难以享受到农业科技进步带来的成果，而如果要派遣科研所或高等院校的高端人才前往各个农村进行专业指导，又不现实，一来是因为我国农村数量庞大，二来是因为高端人才数量有限，并且如果农村地处偏远，路程往返也需要付出巨大的时间成本，不符合经济效益。而如果采用该专利，由于农村土地数量巨大，要照顾到家家户户，就必需设置数量庞大的智慧农村数据采集设备，不仅浪费资源，效果也非常有限，这也不符合经济效益。因此若能有一套系统和方法能够让科研所或高等院校的高端人才可以及时地对有需求的农民进行现场指导，那对农村的农业科技水平的提高必将产生极大的贡献，从而实现智慧扶贫，有利于“智慧农村”的建设。

发明内容

本发明提供一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法，其主要目的在于克服现如今农村难以享受到农业科技进步带来的成果的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法，包括以下步骤：

1)需要远程指导的农民戴上AR眼镜，AR眼镜上的摄像头根据农民的视角实时采集当前的土地实景，并将该土地实景实时传输到AR眼镜上的CPU模块；

2)所述CPU模块通过视频接口将该土地实景传输到所述AR眼镜上进行实时的投影显示；同时，该CPU模块还将该土地实景的数据通过AR眼镜上的无线通信模块传输到设于当地乡政府内的乡级终端服务器上，并在乡级终端服务器上实时显示该土地实景；

3)所述乡级终端服务器对其接收到的土地实景中出现的动植物进行自动识别，并将识别结果与显示在所述乡级终端服务器上的土地实景叠加；同时，还能自动把识别结果发送给所述CPU模块，所述CPU模块再将叠加有所述识别结果的土地实景在所述AR眼镜上进行实时的投影显示；所述识别结果包括所述土地实景中出现的当前动植物图像、动植物数据库中存在的与该土地实景中出现的动植物相似度最高的库存动植物图像；

4)所述乡级终端服务器依据所述识别结果得出与该相似度最高的库存动植物图像相匹配的专业人士，并将叠加有所述识别结果的土地实景实时发送给设于所述专业人士任职的专业机构内的上级终端服务器；

5)该专业人士在所述上级终端服务器上对该叠加有所述识别结果的土地实景进行标记以指示该农民动作，该专业人士标记的数据实时传输给所述CPU模块，所述CPU模块再将叠加有所述专业人士标记、识别结果的土地实景在所述AR眼镜上进行实时的投影显示；同时，该专业人士标记的数据也能实时传输给所述乡级终端服务器；

6)步骤5进行的同时，所述专业人士还能通过所述上级终端服务器与设于所述AR眼镜上的蓝牙耳机与所述农民进行实时通话；

7)该农民若对需要采取的进一步动作不明需要请教，也可对所述AR眼镜投影出来的土地实景进行标记，该农民标记便可实时显示在所述上级终端服务器和乡级终端服务器上。

进一步的，所述农民进行标记的方法为：农民通过操作与所述CPU模块信号控制连接的驱动装置使所述AR眼镜中的系统光标移动至要标记的位置进行标记。

进一步的，所述驱动装置可以为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

本发明结构简单、实用性强，使得身处农村的农民无需再担心与农业科技现代化脱轨，需要远程指导的农民只需佩戴AR眼镜前往其负责的土地进行种植、养殖、放牧等，该农民所看到的土地实景便能实时上传至乡级终端服务器，乡级终端服务器自动识别出该土地上的动植物后，还能自动将该土地实景发送给对应的专业机构内的上级终端服务器，使该专业机构内的专业人士能够依据其先进的农业知识对因地制宜地给农民提供建设性指导意见，促进农村农业的现代化，实现农民增收，为全面建设小康社会作出贡献；而且也是对全民创业的响应，有意到农村创业的知识分子不用再担心农村条件恶劣而跟不上技术革新，其可以在任何时候获得专业人士的技术支持，大大降低了创业成本，相较于现代城市的激烈竞争，创业成功率更高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中所述AR眼镜上的模块连接框图。

图3为本发明的数据信号传输框图。

图4为本发明的应用框图。

图5为本发明中所述乡级终端服务器与上级终端服务器之间的信息传送框图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2、图3和图4。一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫系统，包括供农民佩戴的AR眼镜1、装设于该AR眼镜1上的摄像头2、CPU模块31、无线通信模块32、摄像头接口33、视频接口34，其中，CPU模块31、无线通信模块32、视频接口34、摄像头接口33集成在一控制盒4内并装设于AR眼镜1上；另外，还包括设于当地乡政府内的乡级终端服务器5和设于专业机构内的上级终端服务器6，该上级终端服务器6可以为各个分别设于不同科研所内的科研所终端服务器61、各个分别设于不同高等院校内的高校终端服务器62；当然，本发明中的上级终端服务器并不局限于设于科研所和高等院校内的，还可以为设于科技企业内的或者民间组织机构内的等等。上级终端服务器6、乡级终端服务器5均可以采用PC端。

参照图1、图2、图3和图4。CPU模块31可以通过无线通信模块32与乡级终端服务器5、上级终端服务器6无线信号连接；摄像头2通过摄像头接口33与CPU模块31连接，AR眼镜1通过视频接口34与CPU模块31连接，使得摄像头2拍摄到的视频图像能够显示在AR眼镜1上。

具体的，参照图1、图2、图3和图4。AR眼镜1具有镜片11和镜架12，该摄像头2可以采用双目深度摄像头，该双目深度摄像头嵌设在镜架12的中间位置，双目深度摄像头是使用立体视觉的原理（stereo，MVS）来估计深度，其利用视差原理来求取深度的，投射一个图案，然后进行比较，其能起到增强现实的作用。无线通信模块32可以采用WiFi、2G、3G、4G、5G等无线通信模式。乡级终端服务器5、上级终端服务器6中也设有无线通信模块，并能与AR眼镜1上的无线通信模块32达成信号对接。

具体的，参照图1、图2、图3和图4。用于集成CPU模块31、无线通信模块32、视频接口34、摄像头接口33的控制盒4可以装设在镜架12的侧边上或者镜架12的中间位置与摄像头2邻接。当然，为了降低AR眼镜1的整体重量，也可将控制盒4独立于AR眼镜1之外，并由该农民悬挂在腰上或放置在口袋里等。

另外，参照图1、图2、图3和图4。还包括一对蓝牙耳机7，其可分别通过线绳等连接件71连接在镜架12的左右两侧；该蓝牙耳机与该农民的手机蓝牙对接，其具有接听电话的功能，使得农民能通过蓝牙耳机与科研所内和高等院校内的专业人士通话，而不需另外再取出手机，释放了农民的双手，让他能够边接听边作业。蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除电线的牵绊，自在地以各种方式轻松通话的设备，其已是成熟的现有技术，不再赘述。

参照图1、图2、图3和图4。一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法，包括以下步骤：

步骤一

需要远程指导的农民戴上AR眼镜1，AR眼镜1上的摄像头2根据农民的视角实时采集当前的土地实景，并将该土地实景实时传输到AR眼镜1上的CPU模块31。

步骤二

CPU模块31通过视频接口34将该土地实景传输到AR眼镜1上进行实时的投影显示；同时，该CPU模块31还将该土地实景的数据通过AR眼镜1上的无线通信模块32传输到设于当地乡政府内的乡级终端服务器5上，并在乡级终端服务器5上实时显示该土地实景。将乡级终端服务器5设于当地乡政府内属于一个较合适的方案，便于政府扶贫政策的展开，但是并不局限于设于当地乡政府内。

步骤三

乡级终端服务器5对其接收到的土地实景中出现的动植物进行自动识别，并将识别结果与显示在乡级终端服务器5上的土地实景叠加；同时，还能自动把识别结果发送给CPU模块31，CPU模块31再将叠加有识别结果的土地实景在所述AR眼镜上进行实时的投影显示；所述识别结果包括所述土地实景中出现的当前动植物图像、动植物数据库中存在的与该土地实景中出现的动植物相似度最高的库存动植物图像、该相似度最高的库存动植物的基本文字介绍信息等。

该识别过程是采用现有的自动识别技术，自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。本发明的具体工作流程为：乡级终端服务器5中的自动识别单元对显示在乡级终端服务器5屏幕上的土地实景中出现的当前动植物进行自动识别，并将该当前动植物与储存在云数据库中的库存动植物进行对比，并从中选取与该当前动植物相似度最高的库存动植物，之后将该当前动植物图像与相似度最高的库存动植物图像同时显示在乡级终端服务器5上。

步骤四

乡级终端服务器5依据该识别结果得出与该相似度最高的库存动植物图像相匹配的专业人士，并将叠加有所述识别结果的土地实景实时发送给设于所述专业人士任职的专业机构内的上级终端服务器6。

参照图1～5。每个库存动植物均具有与其相匹配的专业人士，若该相似度最高的库存动植物为玉米，则与玉米相匹配的专业人士任职的专业机构可以包括一科研所内专门研究玉米的科研机构、一高校内专门研究粮食的科研机构、一高校内专门研究植物的科研机构等。之后乡级终端服务器5能够自动选择匹配度最高并且能够及时回应的上级终端服务器6，具体实施方式为：①若匹配度最高的一科研所内专门研究玉米的科研机构处于空闲状态，则乡级终端服务器5可直接将叠加有所述识别结果的土地实景实时发送给该一科研所内专门研究玉米的科研机构内的上级终端服务器；②若一科研所内专门研究玉米的科研机构处于忙碌状态，无法及时回应，而匹配度较低的一高校内专门研究粮食的科研机构处于空闲状态，则乡级终端服务器5可直接将叠加有所述识别结果的土地实景实时发送给该一高校内专门研究粮食的科研机构内的上级终端服务器；③若一科研所内专门研究玉米的科研机构、一高校内专门研究粮食的科研机构均处于忙碌状态，无法及时回应，而匹配度较低的一高校内专门研究植物的科研机构处于空闲状态，则乡级终端服务器5可直接将叠加有所述识别结果的土地实景实时发送给该一高校内专门研究植物的科研机构内的上级终端服务器。

步骤五

该专业人士在上级终端服务器6上对该叠加有识别结果的土地实景进行标记以指示该农民动作，该专业人士标记的数据实时传输给CPU模块31，所述CPU模块31再将叠加有所述专业人士标记、识别结果的土地实景在AR眼镜1上进行实时的投影显示；同时，该专业人士标记的数据也能实时传输给所述乡级终端服务器。

其中，专业人士进行标记的方法为：专业人士在上级终端服务器6的屏幕上显示的土地实景上相应的位置（如有病害的动植物、农作物栽种数量不科学的位置、动物放养地点不科学的位置等）做涂抹、画圈等标记。为了进一步更加便捷地使用，还可在AR眼镜1的系统中、乡级终端服务器5中、上级终端服务器6中分别安装相同的软件（如APP等），双方均打开APP便可便捷地进行互动，该APP可利用现有的APP软件，也可找专业的APP开发机构另行设计开发，此处不再赘述。

现有技术中，专业人士与农民的沟通主要是通过语音通话或者别人代为转述，而无论哪种方式都可能存在很大的偏差，专业人士无法准确地知道农民的需求，农民也无法准确地传递他的需求，效率低下。采用本发明的优点在于专业人士通过上级终端服务器6便能够获得农民的视角，能够全方位无死角地观察土地周围情况，并以他的专业知识对该农民作出准确的指示，以弥补农民农业科学技术水平的不足。

另外，专业人士还可实时地同步观看农民种植，让专业人士能够更加清楚农民问题之所在，然后给出有针对性的建议。

本发明中，设置AR眼镜1、乡级终端服务器5、上级终端服务器6三级的主要原因在于我国农村数量繁多，若不设立乡级终端服务器5，而直接将AR眼镜1采集到的土地实景均直接发送给上级终端服务器6，将无法对不同需求的农民进行筛别，因此乡级终端服务器5是核心所在，是建设智慧农村必不可少的一步，也侧面显示了建设智慧农村的必要性，其能有效地对不同需求的农民提供不同的帮助，加快了农村科学水平的进步。

步骤六

步骤五进行的同时，专业人士还能通过上级终端服务器6与设于AR眼镜1上的蓝牙耳机7与农民进行实时通话。

步骤七

农民若对需要采取的进一步动作不明需要请教，也可对AR眼镜1投影出来的土地实景进行标记，该农民标记便可实时显示在上级终端服务器6和乡级终端服务器5上。

农民进行标记的方法为：农民通过操作与CPU模块31信号控制连接的驱动装置8使AR眼镜1中的系统光标移动至要标记的位置进行标记（如标记某些植物询问其种植密度应该为多少、标记某些动植物询问其是否有病害、标记某些动物询问其需要在哪放养较为科学等）。该驱动装置可以为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种。此外，也可设置该驱动装置8为指环或手环，操作更加方便。

中国发明专利公开了一种光标控制方法与基于该方法的AR眼镜与智能指环（申请公布号：CN 106354253 A），该智能指环包括红外发射模块，可以发射出红外信号；蓝牙发射模块，发射蓝牙控制信号；触摸控制模块，通过不同的触摸方式，蓝牙发射模块发射出不同蓝牙控制信号以及控制红外发射模块发射红外信号。若本发明的驱动装置8设为指环，可采用该发明中智能指环的结构进行设计。

本发明使得身处农村的农民无需再担心与农业科技现代化脱轨，需要远程指导的农民只需佩戴AR眼镜前往其负责的土地进行种植、养殖、放牧等，该农民所看到的土地实景便能实时上传至乡级终端服务器，乡级终端服务器自动识别出该土地上的动植物后，还能自动将该土地实景发送给对应的专业机构内的上级终端服务器，使该专业机构内的专业人士能够依据其先进的农业知识对因地制宜地给农民提供建设性指导意见，促进农村农业的现代化，实现农民增收，为全面建设小康社会作出贡献；而且也是对全民创业的响应，有意到农村创业的知识分子不用再担心农村条件恶劣而跟不上技术革新，其可以在任何时候获得专业人士的技术支持，大大降低了创业成本，相较于现代城市的激烈竞争，创业成功率更高。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (3)

1.一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)需要远程指导的农民戴上AR眼镜，AR眼镜上的摄像头根据农民的视角实时采集当前的土地实景，并将该土地实景实时传输到AR眼镜上的CPU模块；

2)所述CPU模块通过视频接口将该土地实景传输到所述AR眼镜上进行实时的投影显示；同时，该CPU模块还将该土地实景的数据通过AR眼镜上的无线通信模块传输到设于当地乡政府内的乡级终端服务器上，并在乡级终端服务器上实时显示该土地实景；

3)所述乡级终端服务器对其接收到的土地实景中出现的动植物进行自动识别，并将识别结果与显示在所述乡级终端服务器上的土地实景叠加；同时，还能自动把识别结果发送给所述CPU模块，所述CPU模块再将叠加有所述识别结果的土地实景在所述AR眼镜上进行实时的投影显示；所述识别结果包括所述土地实景中出现的当前动植物图像、动植物数据库中存在的与该土地实景中出现的动植物相似度最高的库存动植物图像；

4)所述乡级终端服务器依据所述识别结果得出与该相似度最高的库存动植物图像相匹配的专业人士，并将叠加有所述识别结果的土地实景实时发送给设于所述专业人士任职的专业机构内的上级终端服务器；

5)该专业人士在所述上级终端服务器上对该叠加有所述识别结果的土地实景进行标记以指示该农民动作，该专业人士标记的数据实时传输给所述CPU模块，所述CPU模块再将叠加有所述专业人士标记、识别结果的土地实景在所述AR眼镜上进行实时的投影显示；同时，该专业人士标记的数据也能实时传输给所述乡级终端服务器；

6)步骤5进行的同时，所述专业人士还能通过所述上级终端服务器与设于所述AR眼镜上的蓝牙耳机与所述农民进行实时通话；

7)该农民若对需要采取的进一步动作不明需要请教，也可对所述AR眼镜投影出来的土地实景进行标记，该农民标记便可实时显示在所述上级终端服务器和乡级终端服务器上。

2.如权利要求1所述一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法，其特征在于：所述农民进行标记的方法为：农民通过操作与所述CPU模块信号控制连接的驱动装置使所述AR眼镜中的系统光标移动至要标记的位置进行标记。

3.如权利要求2所述一种基于智慧农村AI系统的智慧扶贫方法，其特征在于：所述驱动装置可以为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种。