CN111507309A - 农作物种植状态解析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种农作物种植状态解析系统，所述系统包括：信息输入机构，用于在用户的操纵下，接收用户输入的高粱种植场所的定位数据以作为目标定位数据；数据存储节点，设置在远端，用于存储定时更新的卫星遥感图像，定时更新的速度与所述数据存储节点的最大存储量成正比；内容搜索设备，用于基于所述目标定位数据在所述卫星遥感图像中搜索出对应的遥感成像区域。本发明的农作物种植状态解析系统使用方便、具有一定的针对性。

Description

农作物种植状态解析系统
技术领域
本发明涉及农作物种植领域，尤其涉及一种农作物种植状态解析系统。
背景技术
农作物是农业上栽培的各种植物。包括粮食作物﹑经济作物(油料作物、蔬菜作物、花、草、树木)两大类。"人以食为天"，表达了人与食物的关系，合理的膳食搭配才能给人类带来健康。农作物的生长，离不开科学的科技生产技术，以及新型工业制造出来的能辅助农业生产的机械设备。
农作物栽培的历史各有不同，近东和欧洲开始于公元前6500-3500年；东南亚，开始于公元前6800-4000年；在中美洲和秘鲁，大约开始于在公元前2500年。大多数最先进行作物栽培的地区是半干旱气候的江河流域。在欧亚大陆，作物栽培的方法是，先耙地，然后犁地播种；而在中美洲，因为没有牛马等，他们的主要作物---玉米。从公元前2000年开始，希腊人就栽培粮食作物，主要是大麦，还种植橄榄树、无花果和葡萄，饲养牲畜。希腊人发明了水车用来从低处向高处提水
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种农作物种植状态解析系统，能够基于高粱作物的种植情况对高粱作物的种植均匀程度以及是否需要进行减株处理或补种处理进行实时解析，从而有效替换人工肉眼的解析模式，保证解析结果的可靠性。
为此，本发明至少需要具备以下两处重要的发明点：
(1)基于高粱作物的各个成像区域在定制处理图像的各个平均图像块中分别分布的数量的均方差计算高粱作物的种植均匀度；
(2)将高粱种植场所的种植面积除以高粱作物数量以获得对应的现场种植密度，并基于所述现场种植密度的具体数值确定发出减株处理信号或补种处理信号。
根据本发明的一方面，提供了一种农作物种植状态解析系统，所述系统包括：
信息输入机构，用于在用户的操纵下，接收用户输入的高粱种植场所的定位数据以作为目标定位数据；
数据存储节点，设置在远端，用于存储定时更新的卫星遥感图像，定时更新的速度与所述数据存储节点的最大存储量成正比；
内容搜索设备，通过网络与所述数据存储节点连接，还与所述信息输入机构连接，用于基于所述目标定位数据在所述卫星遥感图像中搜索出对应的遥感成像区域；
即时滤波机构，与所述内容搜索设备连接，用于对接收到的遥感成像区域执行盒式滤波处理，以获得对应的即时滤波图像；
信号检测设备，与所述即时滤波机构连接，用于基于单株高粱作物的几何外形从所述即时滤波图像中匹配出各个成像区域，并将所述各个成像区域的数量作为实时参考数量输出；
面积提取设备，与所述信息输入机构连接，用于获取与所述目标定位数据对应的高粱种植场所的种植面积；
种植分析机构，分别与所述信号检测设备和所述面积提取设备连接，用于将所述种植面积除以所述实时参考数量以获得并输出对应的现场种植密度；
信号检测设备，与所述种植分析机构连接，用于基于接收到的现场种植密度确定发出减株处理信号或补种处理信号；
分布解析设备，分别与所述信号检测设备和所述种植分析机构连接，用于基于所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量计算高粱作物的种植均匀度；
其中，基于所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量的均方差计算高粱作物的种植均匀度。
本发明的农作物种植状态解析系统使用方便、具有一定的针对性。由于能够基于高粱作物的种植情况对高粱作物的种植均匀程度以及是否需要进行减株处理或补种处理进行实时解析，从而有效替换了人工肉眼的解析模式。
具体实施方式
下面将对本发明的农作物种植状态解析系统的实施方案进行详细说明。
高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)，是禾本科一年生草本植物。秆较粗壮，直立，基部节上具支撑根。叶鞘无毛或稍有白粉；叶舌硬膜质，先端圆，边缘有纤毛。圆锥花序疏松，主轴裸露，总梗直立或微弯曲；雄蕊3枚，花药长约3毫米；子房倒卵形；花柱分离，柱头帚状。颖果两面平凸，淡红色至红棕色，熟时宽2.5-3毫米，顶端微外露。有柄小穗的柄长约2.5毫米，小穗线形至披针形，花果期6-9月。
高粱喜温、喜光，并有一定的耐高温特性。分布于全世界热带、亚热带和温带地区。中国南北各省区均有栽培。高粱米在中国、朝鲜、原苏联、印度及非洲等地皆为食粮。高粱米味甘，性温、涩，和胃消积，温中涩肠，主治脾虚湿困，消化不良等症。
目前，高粱作物的播种方式或者采用人工播种方式或者采用无人机飞行播种方式，无论使用哪一个播放方式，都可能存在种植不均匀或者种植密度过高过低的场景，如果种植过密，则高粱生长状态不佳且对农田资源造成破坏，如果种植过稀，则浪费了有限的农田资源，另外，种植不均匀同样会带来农田资源利用不均匀的问题。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种农作物种植状态解析系统，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的农作物种植状态解析系统包括：
信息输入机构，用于在用户的操纵下，接收用户输入的高粱种植场所的定位数据以作为目标定位数据；
数据存储节点，设置在远端，用于存储定时更新的卫星遥感图像，定时更新的速度与所述数据存储节点的最大存储量成正比；
内容搜索设备，通过网络与所述数据存储节点连接，还与所述信息输入机构连接，用于基于所述目标定位数据在所述卫星遥感图像中搜索出对应的遥感成像区域；
即时滤波机构，与所述内容搜索设备连接，用于对接收到的遥感成像区域执行盒式滤波处理，以获得对应的即时滤波图像；
信号检测设备，与所述即时滤波机构连接，用于基于单株高粱作物的几何外形从所述即时滤波图像中匹配出各个成像区域，并将所述各个成像区域的数量作为实时参考数量输出；
面积提取设备，与所述信息输入机构连接，用于获取与所述目标定位数据对应的高粱种植场所的种植面积；
种植分析机构，分别与所述信号检测设备和所述面积提取设备连接，用于将所述种植面积除以所述实时参考数量以获得并输出对应的现场种植密度；
信号检测设备，与所述种植分析机构连接，用于基于接收到的现场种植密度确定发出减株处理信号或补种处理信号；
分布解析设备，分别与所述信号检测设备和所述种植分析机构连接，用于基于所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量计算高粱作物的种植均匀度；
其中，基于所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量的均方差计算高粱作物的种植均匀度。
接着，继续对本发明的农作物种植状态解析系统的具体结构进行进一步的说明。
所述农作物种植状态解析系统中：
基于接收到的现场种植密度确定发出减株处理信号或补种处理信号包括：当接收到的现场种植密度超过密度上限阈值时，发出减株处理信号。
所述农作物种植状态解析系统中：
所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量的均方差的数值越大，计算获得的高粱作物的种植均匀度越不均匀。
所述农作物种植状态解析系统中：
基于接收到的现场种植密度确定发出减株处理信号或补种处理信号包括：当接收到的现场种植密度低于密度下限阈值时，发出补种处理信号。
所述农作物种植状态解析系统中：
所述内容搜索设备通过频分双工通信网络与所述数据存储节点建立无线网络连接，所述数据存储节点为大数据存储服务器。
所述农作物种植状态解析系统中还可以包括：
ADSL通信设备，分别与所述信号检测设备和所述分布解析设备连接，用于将所述信号检测设备或所述分布解析设备的各项故障代码进行接收和上报。
所述农作物种植状态解析系统中：
所述信号检测设备内置有第一故障自检单元，用于对所述信号检测设备的内部故障进行自检和故障代码的发送；
其中，所述分布解析设备内置有第二故障自检单元，用于对所述分布解析设备的内部故障进行自检和故障代码的发送。
所述农作物种植状态解析系统中：
所述第一故障自检单元和所述第二故障自检单元分别采用不同型号的可编辑逻辑器件来实现。
所述农作物种植状态解析系统中：
所述信号检测设备还内置有第一电量测量单元，用于测量所述信号检测设备的当前剩余电量；
其中，所述分布解析设备还内置有第二电量测量单元，用于测量所述分布解析设备的当前剩余电量；
其中，所述第一电量测量单元和所述第二电量测量单元共用同一石英振荡设备。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种农作物种植状态解析终端，所述终端包括：存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；
其中，所述存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器，用于调用所述存储器中的可执行指令，以实现使用如上所述的农作物种植状态解析系统以基于高粱作物的种植状态决定其种植均匀度以及是否需要执行减株或增株处理的方法。
另外，ADSL是一种通过现有普通电话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术，他能提供很高的数据传输频宽，宽到足以让电讯业大喘一口气。ADSL方案不需要改造信号传输线路，它只需要有一对特殊的MODEM，其中一个MODEM被接到用户的计算机上，另一台则安装在电信公司的通讯中心里，将它们相联的依然是普通的电话线路。在采用ADSL方案后，数据传输的速度确实提高了很多。ADSL方案的传输速度大约是ISDN方案的50倍、卫星方案的20倍，同时它又不需要改制线路，因此ADSL是目前比较可行的上网加速方案。
ADSL在开发初期，是专为视像节目点播而设计的。随着互联网的迅速发展，ADSL改头换面作为一种高速接入互联网的技术出现在人们面前，让用户感到耳目一新，它使在现有互联网上提供多媒体服务成为可能。对于提供电信服务的公司来说，他们不用再为更换线路所要投入天文数字的资金而发愁，他们可以非常灵活地根据用户量配置ASDL设备，为用户提供更多的网上服务。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。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。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种农作物种植状态解析系统，其特征在于，所述系统包括：
信息输入机构，用于在用户的操纵下，接收用户输入的高粱种植场所的定位数据以作为目标定位数据；
数据存储节点，设置在远端，用于存储定时更新的卫星遥感图像，定时更新的速度与所述数据存储节点的最大存储量成正比；
内容搜索设备，通过网络与所述数据存储节点连接，还与所述信息输入机构连接，用于基于所述目标定位数据在所述卫星遥感图像中搜索出对应的遥感成像区域；
即时滤波机构，与所述内容搜索设备连接，用于对接收到的遥感成像区域执行盒式滤波处理，以获得对应的即时滤波图像；
信号检测设备，与所述即时滤波机构连接，用于基于单株高粱作物的几何外形从所述即时滤波图像中匹配出各个成像区域，并将所述各个成像区域的数量作为实时参考数量输出；
面积提取设备，与所述信息输入机构连接，用于获取与所述目标定位数据对应的高粱种植场所的种植面积；
种植分析机构，分别与所述信号检测设备和所述面积提取设备连接，用于将所述种植面积除以所述实时参考数量以获得并输出对应的现场种植密度；
信号检测设备，与所述种植分析机构连接，用于基于接收到的现场种植密度确定发出减株处理信号或补种处理信号；
分布解析设备，分别与所述信号检测设备和所述种植分析机构连接，用于基于所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量计算高粱作物的种植均匀度；
其中，基于所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量的均方差计算高粱作物的种植均匀度。
2.如权利要求1所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于：
基于接收到的现场种植密度确定发出减株处理信号或补种处理信号包括：当接收到的现场种植密度超过密度上限阈值时，发出减株处理信号。
3.如权利要求2所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于：
所述各个成像区域在所述即时滤波图像的各个平均图像块中分别分布的数量的均方差的数值越大，计算获得的高粱作物的种植均匀度越不均匀。
4.如权利要求3所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于：
基于接收到的现场种植密度确定发出减株处理信号或补种处理信号包括：当接收到的现场种植密度低于密度下限阈值时，发出补种处理信号。
5.如权利要求4所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于：
所述内容搜索设备通过频分双工通信网络与所述数据存储节点建立无线网络连接，所述数据存储节点为大数据存储服务器。
6.如权利要求5所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于，所述系统还包括：
ADSL通信设备，分别与所述信号检测设备和所述分布解析设备连接，用于将所述信号检测设备或所述分布解析设备的各项故障代码进行接收和上报。
7.如权利要求6所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于：
所述信号检测设备内置有第一故障自检单元，用于对所述信号检测设备的内部故障进行自检和故障代码的发送；
其中，所述分布解析设备内置有第二故障自检单元，用于对所述分布解析设备的内部故障进行自检和故障代码的发送。
8.如权利要求7所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于：
所述第一故障自检单元和所述第二故障自检单元分别采用不同型号的可编辑逻辑器件来实现。
9.如权利要求8所述的农作物种植状态解析系统，其特征在于：
所述信号检测设备还内置有第一电量测量单元，用于测量所述信号检测设备的当前剩余电量；
其中，所述分布解析设备还内置有第二电量测量单元，用于测量所述分布解析设备的当前剩余电量；
其中，所述第一电量测量单元和所述第二电量测量单元共用同一石英振荡设备。
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