CN109580565A - 航空施药药液沉积参数监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种航空施药药液沉积参数监测系统及方法,系统包括:航空喷洒装置、传感器监测节点、数据汇集设备和系统管理计算机;其中,航空喷洒装置中盛放有荧光示踪剂和施药溶液的混合溶液,用于向目标区域喷洒混合溶液;传感器监测节点用于收集航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴,根据雾滴中的荧光示踪剂在预设波段的激发光源照射下发出的荧光,获取雾滴荧光图像,并将雾滴荧光图像通过数据汇集设备发送给系统管理计算机;系统管理计算机用于对雾滴荧光图像进行处理,获取各雾滴荧光图像对应的雾滴沉积参数。本发明实施例操作便捷、连续性好、采集效率高、采集结果精确,且实时性强,可以快速获取、分析雾滴沉积参数的变化过程。
Description
技术领域
本发明实施例属于智能农业技术领域,更具体地,涉及一种航空施药药液沉积参数监测系统及方法。
背景技术
在航空植保作业的施药过程中,药液雾滴的地面沉积特性,如雾滴覆盖率、雾滴粒径大小和分布、漂移距离、沉积率等直接影响病虫害的最终防治效果。因此,获取并分析雾滴的地面沉积特性信息为优化航空施药设备和技术方案提供了依据。
当前,航空施药雾滴的地面沉积特性获取方法主要包括着色法和洗脱法。其中,着色法是通过在地面铺设水敏纸,对沉积雾滴进行采样,利用数字图像处理方法获得采样点的雾滴覆盖率和雾滴粒径分布,进而间接计算出喷施区域的施药覆盖率、粒径分布以及漂移距离等。洗脱法是利用雾滴采集卡承接带有示踪剂的混合溶液,然后用一定量的溶剂对收集器进行洗脱制成样本溶液。最后使用光谱分析仪器测量样本溶液中示踪剂浓度,从而反演农药浓度,计算雾滴沉积量。
然而上述两种方法都存在以下缺点:1、缺少对雾滴的沉积过程的实时监测。水敏纸和雾滴采集卡等放置在实验区域后,需要等待航空喷洒完成该区域喷洒且雾滴完全降落地面后才收取,样本带回实验室进行分析,通过对各样点雾滴沉积量统计评定施药的均一性。可见,从喷洒完成到得到均一性数据,时间滞后较大,且中间需要许多人工操作。而智能化的无人机施药装备需要无人机喷药机能够根据地面的药液沉积效果实时进行喷药器械参数的调整,来达到最优施药效果。这迫切需要一种实时性较强的、全程自主化的沉积监测系统。2、实验过程繁琐、操作要求较高、占用大量人力和时间、便捷性差。实验开始前要根据风向和飞机航道选择雾滴收集样本点的布设区域,然后量取样点间距,安装雾滴收集样本点的支架,再放置雾滴收集器。实验完成后再收集样本,分析雾滴沉积特性。其中洗脱荧光试剂过程繁琐,需要多人配合进行,并且依赖于昂贵的光学分析仪器。而水敏纸对水和油极为敏感,实验时需戴胶皮手套操作,稍有不慎,即在水敏纸上留下印记,对实验数据造成直接影响。
现有技术中有基于红外光辐射方式对航空施药过程农药漂移特性进行监测,但其主要用于获取雾滴的空中漂移特性,无法实时捕获和分析雾滴的地面沉积特性。还有通过雾滴沉积引起极板电容器电容值的变化,采集电流或者电压的变化信号,实现对电容器上覆盖的雾滴量进行测量。虽然反映雾滴沉积量,但测量准确性较低,且容易受溶液介电性能等因素的影响,也无法对喷雾雾滴分布覆盖率和雾滴尺寸等信息的感知测量。
综上所述,现有的航空施药药液沉积参数监测方法缺乏实时性,过程繁琐、操作要求高、检测参数单一、准确度低。
发明内容
为克服上述现有的航空施药药液沉积参数监测方法缺乏实时性,过程繁琐、操作要求高、检测参数单一、准确度低的问题或者至少部分地解决上述问题,本发明实施例提供一种航空施药药液沉积参数监测系统及方法。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种航空施药药液沉积参数监测系统,包括:
航空喷洒装置、传感器监测节点、数据汇集设备和系统管理计算机;
其中,所述航空喷洒装置中盛放有荧光示踪剂和施药溶液的混合溶液,用于向目标区域喷洒所述混合溶液;
所述传感器监测节点用于收集所述航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴,根据所述雾滴中的荧光示踪剂在预设波段的激发光源照射下发出的荧光,获取雾滴荧光图像,并将所述雾滴荧光图像通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机;
所述系统管理计算机用于对所述雾滴荧光图像进行处理,获取各所述雾滴荧光图像对应的雾滴沉积参数。
根据本发明实施例第二方面提供一种航空施药药液沉积参数监测方法,包括:
使用第一方面提供的任一航空施药药液沉积参数监测系统对航空施药中的药液沉积参数进行监测。
本发明实施例提供一种航空施药药液沉积参数监测系统及方法,该方法通过在施药溶液中加入荧光示踪剂,将荧光示踪剂和施药溶液的混合溶液进行喷洒,利用荧光示踪剂在预设波段的激发光源照射下发出荧光的特性拍摄雾滴荧光图像,使用图像处理技术对雾滴荧光图像进行处理分析,获取雾滴沉积参数。本实施例操作便捷、连续性好、采集效率高、采集结果精确,且实时性强,可以快速获取、分析雾滴沉积参数的变化过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的航空施药药液沉积参数监测系统结构示意图;
图2为本发明实施例提供的航空施药药液沉积参数监测系统中传感器监测节点结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个实施例中提供一种航空施药药液沉积参数监测系统,图1为本发明实施例提供的航空施药药液沉积参数监测系统整体结构示意图,该系统包括:航空喷洒装置、传感器监测节点、数据汇集设备和系统管理计算机;其中,所述航空喷洒装置中盛放有荧光示踪剂和药剂的混合溶液,用于向目标区域喷洒所述混合溶液;所述传感器监测节点用于收集所述航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴,根据所述雾滴中的荧光示踪剂在预设波段的激发光源照射下发出的荧光,获取雾滴荧光图像,并将所述雾滴荧光图像通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机;所述系统管理计算机用于对所述雾滴荧光图像进行处理,获取各所述雾滴荧光图像对应的雾滴沉积参数。
具体地,本实施例中所采用的荧光示踪剂在吸收特定中心波长的激发光光能后进入激发态,由于激发态不稳定在退激发过程中产生固定波段荧光,在一定浓度范围内其所激发的荧光强度与荧光示踪剂质量呈正比关系,本实施例利用该原理实现对药液沉积参数的实时监测。如图1所示,本实施例中航空施药药液沉积参数监测系统包括航空喷洒装置、传感器监测节点、数据汇集设备和系统管理计算机。其中,数据汇集设备和系统管理计算机统称为基站。在施药作业开始前,在航空喷洒装置中盛放以一定比例混合的荧光示踪剂和施药溶液的混合溶液等待喷施作业。具体比例提前通过试验确定。例如荧光示踪剂的激发光波段为365nm,所激发出的荧光在500nm处最强,同时该荧光示踪剂水溶性好,混合溶液中荧光示踪剂浓度为1.0%。
可以将传感器监测节点固定放置在喷洒作业路径的中间位置。根据现场需求将传感器监测节点按一定间距放置于待喷洒的目标区域。一般传感器监测节点按照“一”字型并与飞机航线呈垂直放置。传感器监测节点间距一般取1-3米。传感器监测节点的放置数量根据不同喷洒机型及机型作业喷洒喷幅来确定,传感器监测节点的放置区域宽度一般是喷洒喷幅的1.5-3倍,并以飞机航线为中心对称分布放置,如图1所示。在传感器监测节点周围500米内选择合适位置架设数据汇集设备和系统管理计算机,以收集传感器监测节点发送的数据,并确认传感器监测节点与数据汇集设备是否通信正常。
基站喷洒作业开始前需要与传感器监测节点形成自组无线网络,以便进行雾滴沉积参数信息数据和控制指令的传输。传感器监测节点上电启动后,首先搜索周围的基站,若可以搜索到基站并建立通信链路则向数据汇集设备发送确认数据。之后根据基站下发指令执行相应动作。若无法搜索到基站,则搜索可以与基站建立无线通信链路的中继节点,通过中继节点与基站建立通信链路。数据汇集设备可实现将传感器监测节点的数据转发给系统管理计算机,以及将系统管理计算机的指令发送给各传感器监测节点。传感器监测节点和数据汇集设备组成一个多跳、自组织的无线网络通信系统。
施药作业开始后,荧光示踪剂随雾滴沉积到地面铺设的传感器监测节点中,传感器监测节点中的荧光示踪剂在特定激发波段的光源照射下发出特定波段的荧光,在系统管理计算机软件上通过设置传感器监测节点的图像采集频率连续采集各时刻点的雾滴荧光图像,将雾滴荧光图像通过数据汇集设备发送给系统管理计算机,从而动态监测分析药液雾滴沉积参数的变化过程。系统管理计算机根据获取的每张雾滴荧光图像中雾滴的数量和面积分布特征,利用数字图像处理技术进行处理分析,可以基于matalb的ImageProcessing Toolbox工具箱。
本实施例通过在施药溶液中加入荧光示踪剂,将荧光示踪剂和施药溶液的混合溶液进行喷洒,利用荧光示踪剂在预设波段的激发光源照射下发出荧光的特性拍摄雾滴荧光图像,使用图像处理技术对雾滴荧光图像进行处理分析,获取雾滴沉积参数。本实施例操作便捷、连续性好、采集效率高、采集结果精确,且实时性强,可以快速获取、分析雾滴沉积参数的变化过程。
在上述实施例的基础上,本实施例中所述传感器监测节点包括激发光源、图像采集模块、雾滴收集介质、无线通信模块;其中,所述雾滴收集介质用于收集所述航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴;所述激发光源用于照射所述雾滴收集介质上的雾滴,以使所述雾滴发出荧光;所述图像采集模块用于以预设频率对所述雾滴收集介质进行拍摄,获取雾滴荧光图像;无线通信模块用于将所述雾滴荧光图像通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机。
具体地,传感器监测节点的结构组成如图2所示,整个传感器监测节点包括外部箱体、激发光源、图像采集模块、雾滴收集介质、无线通信模块、全球定位模块和控制电路构成。其中,全球定位模块用于定位传感器监测节点的经纬度信息、精准的时间信息及精准的秒脉冲;无线通信模块用于与网络中其它节点设备和管理设备进行无线通信。在硬件上数据汇集设备与传感器监测节点类似,只是没有连接图像采集模块和激发光源。当喷洒作业后,雾滴沿着传感器监测节点的顶部漏斗沉积到雾滴收集介质上,该漏斗形结构可以避免雾滴沉积在激发光源、控制电路、图像采集模块等内部模块。控制电路连接控制激发光源、图像采集模块、全球定位模块和无线通信模块。此外,还包括电源模块和主控单元。其中,电源模块采用电池或电池组,用于为传感器监测节点中的各个部分供电,主控单元用于控制各模块协调工作。
激发光源的选择要考虑到荧光示踪剂所需的激发光波长范围,如当激发光波长范围为300-400nm时,可采用365nm中心波段的紫外LED光源,其照明亮度、均匀度、发光的光谱特性符合实际的要求。通过滤光片装置将荧光示踪剂所需的激发波段的光分离出来。考虑到荧光示踪剂被激发后的光波长范围,如480-520nm,图像采集模块可采用普通可见光图像传感器,前方通过加滤光片结构,获取480-520nm波段范围内的雾滴荧光图像。同时系统需要实时地分析雾滴沉积特性,雾滴荧光图像的张数可以根据需要选择,张数越多越能精准地确定雾滴沉积变化的过程,图像采集模块的帧速率至少为30Fps。雾滴捕获载体采用的雾滴收集介质,要求其形状为圆盘体,颜色为纯白且自身无荧光效果,具有一定强度,且雾滴落于该介质表面不易发生扩散。将该介质体放置在传感器监测节点中,在激发光源的激发下测量其在荧光示踪剂激发特征光谱范围内的光谱强度Pm。为保证测试效果,设雾滴沉积后荧光光强值P=αPm,系数α愈大愈好,该值越大介质体荧光与示踪剂荧光差别越大,干扰越小;反之,该值越小介质体荧光越接近示踪剂荧光,干扰越大。根据不同的系数α值,选取适用的介质体。雾滴收集介质使用后可利用蒸馏水完全清洗掉荧光示踪剂后重复利用。
使用传感器监测节点进行监测的步骤为:首先,当航空喷洒开始,控制电路就收到基站发送的开始采集指令,打开激发光源,照射雾滴收集介质上的荧光示踪剂雾滴,发出荧光,图像采集模块以某个频率对雾滴收集介质进行周期采集图像。雾滴荧光图像的数据包和全球定位模块采集到该传感器监测节点的位置信息通过无线通信模块一起发送到基站。基站接收到数据包后,进行后续的解析和分析。图像经过分析处理后可以获得该采样点所沉积雾滴的数量、粒径、分布、单位面积沉积量等参数信息。
在上述实施例的基础上,本实施例中所述传感器监测节点还包括控制电路,用于接收所述系统管理计算机通过所述数据汇集设备发送的指令,根据所述指令对所述传感器监测节点进行控制。
在上述实施例的基础上,本实施例中所述指令包括位置获取指令、雾滴沉积监测指令和节点状态检测指令;相应地,所述控制电路具体用于:根据所述位置获取指令控制所述传感器监测节点为所述传感器监测节点中的全球定位模块上电,并在定位到所述传感器监测节点的位置信息后通过所述数据汇集设备将所述位置信息发送给所述系统管理计算机;根据所述雾滴沉积监测指令控制所述传感器监测节点打开所述激发光源和图像采集模块采集雾滴荧光图像,并通过所述数据汇集设备将所述雾滴荧光图像发送给所述系统管理计算机;根据所述节点状态检测指令控制所述传感器监测节点采集所述传感器监测节点的电池电压,并将所述电池电压发送给基站。
具体地,当基站与各传感器监测节点建立通信链路后,系统管理计算机通过数据汇集设备向传感器监测节点发送指令,包括位置获取指令、雾滴沉积监测指令和节点状态检测指令,但不仅限于这三种指令。其中,位置获取指令用于控制传感器监测节点为自身的全球定位模块,即GPS(Global Positioning System,全球定位系统)模块上电,并在定位成功后向基站发送自身的位置信息,如经纬度信息。雾滴沉积监测指令用于控制传感器监测节点打开激发光源,采集雾滴荧光图像,将雾滴荧光图像发送给基站。节点状态检测指令控制传感器监测节点采集自身的电池电压并发送给基站。
其中,位置获取指令的特点在于,传感器监测节点通过对自身全球定位模块的多次经纬度数据读取,一般不少于20次,并通过同心圆法确定自身的经纬度信息。基站收到各节点的经纬度信息后,通过线性拟合法提取传感器监测节点所在的测试线。同心圆法是基于GPS的单点定位存在偏差,但经纬度数据均围绕在经纬度真值周围,且随着定位次数的增加,真值周围的数据点呈增加趋势现象而提出的。具体实现方法是,分别对经度值和纬度值取平均值,计算每个点到均值的偏差,当某个点的经度或纬度偏差值大于预设量D1时,消除该定位点,重新对剩余点经纬度数值取平均。当偏差值大于预设D2时,消除该定位点,对剩余点经纬度值求平均,即为该点的经纬度。D1一般选取平均值,D2一般取当次统计中最大偏差值的1/2。线性拟合法是指当基站收到各传感器监测节点发送的经纬度数据后,基站基于多数点定位准确的原则,对传感器监测节点的经纬度取线性拟合线,作为传感器监测节点的放置线。
当基站与全部传感器监测节点成功建立通信链路,且成功获得传感器监测节点的经纬度和设备状态数据后,基站向传感器监测节点发送时间同步指令。传感器监测节点在收到基站发送的时间同步指令后,将每隔1s读取GPS模块输出的标准时间信息,且在每次读取完毕后启动内部的毫秒时钟。该毫秒时钟将GPS模块输出的1s间隔等分为1000时隙,从而实现精准时间计时。传感器监测节点成功设置时间同步后向基站反馈时间同步成功消息。当基站收到所有传感器监测节点的时间同步成功消息后,基站启动雾滴沉积监测指令。传感器监测节点在收到雾滴沉积监测指令后,启动激发光源,使图像采集模块进行雾滴荧光图像的采集,如以1ms为一周期进行采集。当基站在超过预设时长,如20mins后没有收到传感器监测节点发送的雾滴荧光图像即认为空中雾滴全部沉积完成,停止采样,进入数据分析阶段。
在上述实施例的基础上,本实施例中所述荧光示踪剂预先与水混合荧光示踪剂溶液,所述荧光示踪剂溶液的浓度通过试验确定。
具体地,本实施例采用的荧光示踪剂具有水溶性好、荧光特性显著,以及激发光波段与入射光波段可明显区别等优点。将荧光示踪剂和水提前混合成荧光示踪剂溶液后装入航空喷洒装置中等待喷施作业。荧光示踪剂溶液的浓度N1需要通过试验确定,不易过高或过低。浓度过高会导致荧光猝灭现象,浓度过低会导致荧光激发光谱强度不足,将直接影响雾滴荧光图像的采集与分析结果。荧光示踪剂溶液质量分数NP的测定方法如下:
①准备实验材料:无荧光纸板、水、荧光示踪剂(固态粉状)、激发光源和光谱仪。
②取0.1L水溶液,加入m毫克荧光示踪剂,m尽量小,充分搅拌溶解,取0.5ml的荧光示踪剂溶液滴在无荧光纸板上,激发光源按照固定位置和角度,如45°激发荧光,并固定光谱仪采集位置,保证其和激发光源同一平面内,如135°采集纸板上的荧光强度,观察示踪剂光谱曲线的激发特征波长位置和光强,并记录。
③以2m、3m···km毫克荧光示踪剂分别重复②操作,k为预设常数,直到激发特征波长位置处的光强超过光谱仪量程或出现光强下降趋势为止。
④根据②、③步的测试结果,从中找出激发光强最强时溶液中示踪剂的质量分数记为NP。
在上述实施例的基础上,本实施例中所述系统管理计算机具体用于:将所述雾滴荧光图像转化为灰度图像;基于直方图均衡化方法和高斯滤波方法对所述灰度图像进行预处理;对预处理后的所述灰度图像进行二值转化,对二值转化后的灰度图像进行孔洞填充和分割,获取所述灰度图像中的雾滴荧光;根据所述灰度图像中的雾滴荧光,获取雾滴沉积参数。
具体地,使用灰度映射函数将RGB格式的雾滴荧光图像转化为灰度图像。例如灰度映射函数为Gray=(R+G+B)/3,其中,R、G和B为雾滴荧光图像中任一像素在R、G和B三个通道上的值,Gray为该像素转化后的灰度值。使用直方图均衡化方法将灰度图像的直方图分布修正为均匀直方图分布,从而修正和改善灰度图像中的目标雾滴荧光和背景雾滴收集介质之间的灰度差异。使用高斯滤波方法滤除均衡化后的灰度图像中的噪声,高斯滤波方法的窗口大小可以为3×3。然后设定合适的阈值对滤波后的灰度图像进行二值转化,从而分割灰度图像中的雾滴荧光和背景雾滴收集介质。可以将分割出的雾滴荧光设置为白色,即灰度值设置为255,将分割出的雾滴收集介质设置为黑色,即灰度值设置为0。其中,二值转化可以采用Ostu类间方差法,在最小二乘法的原理上求出用于分割的阈值,大于该阈值的像素设置为白色,小于该阈值的像素则认为是背景,设置为黑色。对二值转化后的灰度图像进行孔洞填充和分割,从而获取灰度图像中的雾滴荧光。其中,孔洞填充采用种子填充方法,即在被填充的区域中预先设置一个种子像素,然后以该种子像素为起点,在其四邻域或八邻域搜索下一个像素,由此蔓延直到遍历区域内的所有像素。根据灰度图像中的雾滴荧光获取雾滴沉积参数。雾滴沉积参数包括雾滴个数、雾滴大小和雾滴覆盖面积。
在上述实施例的基础上,本实施例中所述传感器监测节点还用于:在所述激发光源照射下,拍摄单位面积的参考物图像;相应地,所述系统管理计算机还用于:将所述参考物图像与所述雾滴荧光图像中的雾滴荧光进行对比,获取所述雾滴荧光图像中的雾滴覆盖面积。
为了更精确获取雾滴荧光图像中各雾滴的覆盖面积,在收集雾滴荧光图像之前先采集激发光源照射下拍摄的单位面积的参考物图像P0,如1cm2白色正方形纸板的图像,用作像素大小的标定。统计P0中像素点的数量。将雾滴荧光图像中的各雾滴荧光与P0进行比对,获取各雾滴荧光的覆盖面积。
在本发明的另一个实施例中提供一种航空施药药液沉积参数监测方法,该方法包括使用前述各实施例中的系统进行航空施药药液沉积参数监测。因此,在前述航空施药药液沉积参数监测系统的各实施例中的描述和定义,可以用于本发明实施例中各个执行模块的理解。该方法包括
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种航空施药药液沉积参数监测系统,其特征在于,包括:航空喷洒装置、传感器监测节点、数据汇集设备和系统管理计算机;
其中,所述航空喷洒装置中盛放有荧光示踪剂和施药溶液的混合溶液,用于向目标区域喷洒所述混合溶液;
所述传感器监测节点用于收集所述航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴,根据所述雾滴中的荧光示踪剂在预设波段的激发光源照射下发出的荧光,获取雾滴荧光图像,并将所述雾滴荧光图像通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机;
所述系统管理计算机用于对所述雾滴荧光图像进行处理,获取各所述雾滴荧光图像对应的雾滴沉积参数。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器监测节点包括激发光源、图像采集模块、雾滴收集介质、无线通信模块;
其中,所述雾滴收集介质用于收集所述航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴;
所述激发光源用于照射所述雾滴收集介质上的雾滴,以使所述雾滴发出荧光;
所述图像采集模块用于以预设频率对所述雾滴收集介质进行拍摄,获取雾滴荧光图像;
无线通信模块用于将所述雾滴荧光图像通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述传感器监测节点还包括全球定位模块,用于定位所述传感器监测节点的位置信息;
相应地,所述无线通信模块还用于将所述传感器监测节点的位置信息通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述传感器监测节点还包括控制电路,用于接收所述系统管理计算机通过所述数据汇集设备发送的指令,根据所述指令对所述传感器监测节点进行控制。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述指令包括位置获取指令、雾滴沉积监测指令和节点状态检测指令;
相应地,所述控制电路具体用于:
根据所述位置获取指令控制所述传感器监测节点为所述传感器监测节点中的全球定位模块上电,并在定位到所述传感器监测节点的位置信息后通过所述数据汇集设备将所述位置信息发送给所述系统管理计算机;
根据所述雾滴沉积监测指令控制所述传感器监测节点打开所述激发光源和图像采集模块采集雾滴荧光图像,并通过所述数据汇集设备将所述雾滴荧光图像发送给所述系统管理计算机;
根据所述节点状态检测指令控制所述传感器监测节点采集所述传感器监测节点的电池电压,并将所述电池电压通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述荧光示踪剂预先与水混合荧光示踪剂溶液,所述荧光示踪剂溶液的浓度通过试验确定。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统管理计算机具体用于:
将所述雾滴荧光图像转化为灰度图像;
基于直方图均衡化方法和高斯滤波方法对所述灰度图像进行预处理;
对预处理后的所述灰度图像进行二值转化,对二值转化后的灰度图像进行孔洞填充和分割,获取所述灰度图像中的雾滴荧光;
根据所述灰度图像中的雾滴荧光,获取雾滴沉积参数。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述雾滴沉积参数包括雾滴个数、雾滴大小和雾滴覆盖面积。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器监测节点还用于:
在所述激发光源照射下,拍摄单位面积的参考物图像;
相应地,所述系统管理计算机还用于:
将所述参考物图像与所述雾滴荧光图像中的雾滴荧光进行对比,获取所述雾滴荧光图像中的雾滴覆盖面积。
10.一种航空施药药液沉积参数监测方法,其特征在于,包括:使用如权利要求1-9任一所述的航空施药药液沉积参数监测系统对航空施药中的药液沉积参数进行监测。
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