CN110393176A - 基于物联网的植物养护智能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的植物养护智能控制系统及方法，其中，该方法包括摄像头、处理装置、喷药装置、无线网关及监控终端，摄像头用于采集培育区的植物图像；处理装置与摄像头相连，用以根据植物图像判断植物虫害情况，以及接收控制指令；喷药装置与处理装置相连，用以根据控制指令向培育区的植物喷药除虫；无线网关与处理装置相连，用以上传相关信息，相关信息至少包括植物图像及虫害情况；监控终端与无线网关相连，用以接收上植物图像及虫害情况，以及发送控制指令。根据本发明实施例提供的基于物联网的植物养护智能控制系统，可以实现植物虫害的监控，能够及时地控制喷药除虫，提高植物培育质量，此外，相对于人工防虫，其效率更高，更可靠，且成本更低。

Description

基于物联网的植物养护智能控制系统及方法

技术领域

本发明涉及植物养护技术领域，尤其涉及一种基于物联网的植物养护智能控制系统及方法。

背景技术

植物养护是为使植物生长良好，提高观赏效果而采取的技术措施，其中，除虫是植物养护中重要的技术措施之一。目前，在植物培育过程中，都是靠人工观察植物的生长状态以及是否遭遇虫害，这种人工巡视观察的方式，其人工成本高，并且，无法进行实时监控，导致经常遭遇严重虫害，例如夜间最容易遭受虫害，由此，有必要提供一种能够对植物的虫害进行监控及除虫的方法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于物联网的植物养护智能控制系统。

本发明的另一个目的在于提出一种基于物联网的植物养护智能控制方法。

为实现上述目的，一方面，根据本发明实施例的基于物联网的植物养护智能控制系统，包括：

摄像头，所述摄像头用于采集培育区的植物图像；

处理装置，所述处理装置与所述摄像头相连，用以根据所述植物图像判断植物虫害情况，以及接收控制指令；

喷药装置，所述喷药装置与所述处理装置相连，用以根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫；

无线网关，所述无线网关与所述处理装置相连，用以上传相关信息，所述相关信息至少包括所述植物图像及虫害情况；

监控终端，所述监控终端与所述无线网关相连，用以接收上所述植物图像及虫害情况，以及发送所述控制指令。

根据本发明实施例提供的基于物联网的植物养护智能控制系统，通过摄像头采集培育区的植物图像，处理装置根据植物图像判断植物虫害情况，再将植物图像及虫害情况通过无线网关上传至监控终端，如此，用户通过监控终端即可获知虫害情况，进而发送控制指令控制喷药装置进行喷药除虫，由此，实现了植物虫害的监控，能够及时地控制喷药除虫，提高植物培育质量，此外，相对于人工防虫，其效率更高，更可靠，且成本更低。

另外，根据本发明上述实施例的基于物联网的植物养护智能控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述虫害情况包括是否遭受虫害；

所述处理装置具体用于：识别所述植物图像上的孔洞，当所述孔洞满足预定条件时，判断为遭遇虫害。

根据本发明的一个实施例，所述预定条件为：预定数量的植物上均存在孔洞。

根据本发明的一个实施例，所述虫害情况包括虫害程度；

所述处理装置还用于：统计所述培育区内受虫害的植物的数量，并计算受害的叶片上孔洞的平均密度，以及根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度判断所述虫害程度。

根据本发明的一个实施例，所述虫害程度为高度虫害、中度虫害及低度虫害；

所述喷药装置具体用于在所述高度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，在所述中度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，以及在所述低度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，所述第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量。

另一方面，根据本发明实施例的基于物联网的植物养护智能控制方法，包括：

摄像头采集培育区的植物图像；

处理装置根据所述植物图像判断植物虫害情况；

无线网关上传相关信息至监控终端，所述相关信息至少包括所述植物图像及虫害情况；

处理装置接收监控终端发送的控制指令；

喷药装置根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫。

根据本发明实施例提供的基于物联网的植物养护智能控制方法，通过摄像头采集培育区的植物图像，处理装置根据植物图像判断植物虫害情况，再将植物图像及虫害情况通过无线网关上传至监控终端，如此，用户通过监控终端即可获知虫害情况，进而发送控制指令控制喷药装置进行喷药除虫，由此，实现了植物虫害的监控，能够及时地控制喷药除虫，提高植物培育质量，此外，相对于人工防虫，其效率更高，更可靠，且成本更低。

根据本发明的一个实施例，所述虫害情况包括是否遭受虫害；

所述处理装置根据所述植物图像判断植物虫害情况具体为：识别所述植物图像上的孔洞，当所述孔洞满足预定条件时，判断为遭遇虫害。

根据本发明的一个实施例，所述预定条件为：预定数量的植物上均存在孔洞。

根据本发明的一个实施例，所述虫害情况包括虫害程度；

还包括：处理装置统计所述培育区内受虫害的植物的数量，并计算受害的叶片上孔洞的平均密度，以及根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度。

根据本发明的一个实施例，所述虫害程度为高度虫害、中度虫害及低度虫害；

所述喷药装置根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫具体为：所述喷药装置在所述高度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，在所述中度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，以及在所述低度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，所述第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例基于物联网的植物养护智能控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例基于物联网的植物养护智能控制方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，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。

下面参照附图详细描述本发明实施例的基于物联网的植物养护智能控制系统及方法。

参照图1所示，根据本发明实施例提供的基于物联网的植物养护智能控制系统，包括摄像头10、处理装置20、喷药装置30、无线网关40及监控终端50。

具体地，摄像头10用于采集培育区的植物图像，摄像头10一般配置在培育区的一定高度位置，能够采集到培育区的植物图像。

处理装置20与所述摄像头10相连，用以根据所述植物图像判断植物虫害情况，以及接收控制指令，也即是，摄像头10采集的植物图像传输至处理装置20，通过该处理装置20对植物图像进行分析处理，进而判断植物虫害情况。此外，处理装置20还可以接收监控终端50发送控制指令。

喷药装置30与所述处理装置20相连，用以根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫。该喷药装置30一般配置在培育区，能够根据控制指令向培育区的植物喷射除虫剂，进而达到为植物除虫的目的。

无线网关40与所述处理装置20相连，用以上传相关信息，所述相关信息至少包括所述植物图像及虫害情况。也就是说，处理装置20可以将植物图像以及判断的虫害情况等相关信息通过传输给无线网关40，再通过无线网关40上传至监控终端50。

监控终端50与所述无线网关40相连，用以接收上所述植物图像及虫害情况，以及发送所述控制指令。也就是说，监控终端50可以接收无线网关40上传的植物图像以及判断的虫害情况等相关信息，用户通过该监控终端50可以获知植物是否遭遭受到虫害，如果遭受到虫害，则可以通过监控终端50发送控制指令至无线网关40，无线网关40将控制指令转发至处理装置20，再由处理装置20控制喷药装置30向培育区喷射除虫剂进行除虫。

根据本发明实施例提供的基于物联网的植物养护智能控制系统，通过摄像头10采集培育区的植物图像，处理装置20根据植物图像判断植物虫害情况，再将植物图像及虫害情况通过无线网关40上传至监控终端50，如此，用户通过监控终端50即可获知虫害情况，进而发送控制指令控制喷药装置30进行喷药除虫，由此，实现了植物虫害的监控，能够及时地控制喷药除虫，提高植物培育质量，此外，相对于人工防虫，其效率更高，更可靠，且成本更低。

在本发明的一个实施例中，虫害情况包括是否遭受虫害。处理装置20具体用于：识别所述植物图像上的孔洞，当所述孔洞满足预定条件时，判断为遭遇虫害。

也就是说，本实施例中，处理装置20的根据植物图像判断植物是否遭受虫害，具体的，处理装置20对图像进行处理，识别出所述植物图像上的孔洞，当孔洞满足预定条件，则判断植物遭受虫害。

一般情况下，植物在遭受到虫害时，害虫会侵食植物的叶片，导致植物叶片上留下孔洞，因此，通过识别植物图像上的孔洞，则能够准确判断出植物是否遭遇到虫害。

示例性地，预定条件可以但不限于：预定数量的植物上均存在孔洞。由于在某些情况下，一些叶片上的孔洞可能并非虫害造成，因此，通过预定数量的植物上均存在孔洞作为判断条件，例如有10株植物，其中，有3株及以上的植物上存在孔洞，则判断为遭受虫害，如此，可以在一定程度上防止错误判断，确保判断虫害的结果更加准确可靠。

在本发明的另一个实施例中，虫害情况包括虫害程度。处理装置20还用于：统计所述培育区内受虫害的植物的数量，并计算受害的叶片上孔洞的平均密度，以及根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度。

也就是说，本实施例中，处理装置20的根据植物图像判断植物虫害程度，具体的，处理装置20根据植物图像统计受虫害的植物(也即是植物上有孔洞的植物)的数量，并计算每个受虫害的植物上受害叶片上孔洞的平均密度，再进一步计算所有受虫害的植物上受害叶片上孔洞的平均密度，最后，根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度。如此，当无线网关40将虫害程度上传至监控终端50之后，用户即可通过监控终端50获知植物的虫害程度，以便于采集对应的措施，进行更加有效从除虫。

在本发明的一个示例中，虫害程度为高度虫害、中度虫害及低度虫害。喷药装置30具体用于在所述高度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，在所述中度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，以及在所述低度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，所述第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量。

也就是说，本实施例中，虫害程度分为高度虫害、中度虫害及低度虫害，用户可以根据不同的虫害程度发送不同的控制指令，对应的，当喷药装置30收到该控制指令，根据该控制指令向植物喷射对应剂量的药剂，具体的，当虫害程度为高度虫害时，喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，当虫害程度为中度虫害时，喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，当虫害程度为低度虫害时，喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量，也即是，虫害越严重，则喷射的药剂的剂量越大，如此，可以达到更好的除虫效果。

参照图2所示，根据本发明实施例的基于物联网的植物养护智能控制方法，可以应用于上述实施例所述的基于物联网的植物养护智能控制系统，该方法包括：

S101、摄像头10采集培育区的植物图像。

S102、处理装置20根据所述植物图像判断植物虫害情况。

S103、无线网关40上传相关信息至监控终端50，所述相关信息至少包括所述植物图像及虫害情况。

S104、处理装置20接收监控终端50发送的控制指令。

S105、喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫。

本实施例提供的基于物联网的植物养护智能控制方法与上述相关基于物联网的植物养护智能控制系统实施例的实现过程相同，详细可以参考上述相关基于物联网的植物养护智能控制系统实施例的记载，在此不再赘述。

根据本发明实施例提供的基于物联网的植物养护智能控制方法，通过摄像头10采集培育区的植物图像，处理装置20根据植物图像判断植物虫害情况，再将植物图像及虫害情况通过无线网关40上传至监控终端50，如此，用户通过监控终端50即可获知虫害情况，进而发送控制指令控制喷药装置30进行喷药除虫，由此，实现了植物虫害的监控，能够及时地控制喷药除虫，提高植物培育质量，此外，相对于人工防虫，其效率更高，更可靠，且成本更低。

在本发明的一个实施例中，虫害情况包括是否遭受虫害。步骤S102具体为：识别所述植物图像上的孔洞，当所述孔洞满足预定条件时，判断为遭遇虫害。

也就是说，本实施例中，处理装置20的根据植物图像判断植物是否遭受虫害，具体的，处理装置20对图像进行处理，识别出所述植物图像上的孔洞，当孔洞满足预定条件，则判断植物遭受虫害。

示例性地，预定条件可以但不限于：预定数量的植物上均存在孔洞。由于在某些情况下，一些叶片上的孔洞可能并非虫害造成，因此，通过预定数量的植物上均存在孔洞作为判断条件，例如有10株植物，其中，有3株及以上的植物上存在孔洞，则判断为遭受虫害，如此，可以在一定程度上防止错误判断，确保判断虫害的结果更加准确可靠。

在本发明的另一个实施例中，虫害情况包括虫害程度。该方法还包括：处理装置20统计所述培育区内受虫害的植物的数量，并计算受害的叶片上孔洞的平均密度，以及根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度判断所述虫害程度。

也就是说，本实施例中，处理装置20的根据植物图像判断植物虫害程度，具体的，处理装置20根据植物图像统计受虫害的植物(也即是植物上有孔洞的植物)的数量，并计算每个受虫害的植物上受害叶片上孔洞的平均密度，再进一步计算所有受虫害的植物上受害叶片上孔洞的平均密度，最后，根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度。如此，当无线网关40将虫害程度上传至监控终端50之后，用户即可通过监控终端50获知植物的虫害程度，以便于采集对应的措施，进行更加有效从除虫。

在本发明的一个实施例中，虫害程度为高度虫害、中度虫害及低度虫害。喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫具体为：所述喷药装置30在所述高度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，在所述中度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，以及在所述低度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，所述第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量。

也就是说，本实施例中，虫害程度分为高度虫害、中度虫害及低度虫害，用户可以根据不同的虫害程度发送不同的控制指令，对应的，当喷药装置30收到该控制指令，根据该控制指令向植物喷射对应剂量的药剂，具体的，当虫害程度为高度虫害时，喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，当虫害程度为中度虫害时，喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，当虫害程度为低度虫害时，喷药装置30根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量，也即是，虫害越严重，则喷射的药剂的剂量越大，如此，可以达到更好的除虫效果。

本发明方法实施例中流程图所示执行顺序仅为示例，步骤标记并不代表步骤的先后顺序。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的植物养护智能控制系统，其特征在于，包括：

摄像头，所述摄像头用于采集培育区的植物图像；

处理装置，所述处理装置与所述摄像头相连，用以根据所述植物图像判断植物虫害情况，以及接收控制指令；

喷药装置，所述喷药装置与所述处理装置相连，用以根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫；

无线网关，所述无线网关与所述处理装置相连，用以上传相关信息，所述相关信息至少包括所述植物图像及虫害情况；

监控终端，所述监控终端与所述无线网关相连，用以接收上所述植物图像及虫害情况，以及发送所述控制指令。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的植物养护智能控制系统，其特征在于，所述虫害情况包括是否遭受虫害；

所述处理装置具体用于：识别所述植物图像上的孔洞，当所述孔洞满足预定条件时，判断为遭遇虫害。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的植物养护智能控制系统，其特征在于，所述预定条件为：预定数量的植物上均存在孔洞。

4.根据权利要求1或2所述的基于物联网的植物养护智能控制系统，其特征在于，所述虫害情况包括虫害程度；

所述处理装置还用于：统计所述培育区内受虫害的植物的数量，并计算受害的叶片上孔洞的平均密度，以及根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的植物养护智能控制系统，其特征在于，所述虫害程度为高度虫害、中度虫害及低度虫害；

所述喷药装置具体用于在所述高度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，在所述中度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，以及在所述低度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，所述第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量。

6.一种基于物联网的植物养护智能控制方法，其特征在于，包括：

摄像头采集培育区的植物图像；

处理装置根据所述植物图像判断植物虫害情况；

无线网关上传相关信息至监控终端，所述相关信息至少包括所述植物图像及虫害情况；

处理装置接收监控终端发送的控制指令；

喷药装置根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的植物养护智能控制方法，其特征在于，所述虫害情况包括是否遭受虫害；

所述处理装置根据所述植物图像判断植物虫害情况具体为：识别所述植物图像上的孔洞，当所述孔洞满足预定条件时，判断为遭遇虫害。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的植物养护智能控制方法，其特征在于，所述预定条件为：预定数量的植物上均存在孔洞。

9.根据权利要求6或7所述的基于物联网的植物养护智能控制方法，其特征在于，所述虫害情况包括虫害程度；

还包括：处理装置统计所述培育区内受虫害的植物的数量，并计算受害的叶片上孔洞的平均密度，以及根据受虫害的植物的数量及受害的叶片上孔洞的平均密度确定虫害程度。

10.根据权利要求6所述的基于物联网的植物养护智能控制方法，其特征在于，所述虫害程度为高度虫害、中度虫害及低度虫害；

所述喷药装置根据所述控制指令向所述培育区的植物喷药除虫具体为：所述喷药装置在所述高度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第一剂量药剂，在所述中度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第二剂量药剂，以及在所述低度虫害时根据所述控制指令向所述培育区的喷射第三剂量药剂，所述第一剂量大于所述第二剂量，所述第二剂量大于所述第三剂量。