CN111640291A - 一种大众化的农田地块信息采集装置 - Google Patents

一种大众化的农田地块信息采集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大众化的农田地块信息采集装置。该装置包括:集成在一起的摄像头、GNSS模块、输入模块、中央处理器、无线传输模块和电源模块;摄像头用于拍摄农田地块作物的叶片图像、植株图像和地块整体图像;GNSS模块用于在摄像头拍摄时获取拍摄位置的三维坐标及拍摄时间信息;输入模块用于输入农田地块作物的相关信息;中央处理器,分别与摄像头、GNSS模块、输入模块以及无线传输模块电连接,用于采集摄像头拍摄的图像、GNSS模块获取到的三维坐标和时间信息以及输入模块输入的数据信息,并将采集到的信息通过无线传输模块一同发送至远程服务器。本发明由于其便携性和易操作性,大众化应用程度高,为大范围、实时、高效地获取农田地块信息提供可能。

Description

一种大众化的农田地块信息采集装置
技术领域
本发明涉及农田管理领域,特别是涉及一种大众化的农田地块信息采集装置。
背景技术
农业信息化、智能化已成为我国现代农业发展的新方向。农业信息化、智能化就是按照每一具体农田地块的条件,及时、准确的获取农作物长势以及田间管理信息,从而最大限度地优化各项农业投入、进行精细精准管理、产量预测、病虫害预测和防治等,以获取最高产量和最大经济效益,同时保护农业生态环境。因此,及时、准确获取农田地块信息是加快推动农业信息化、智能化的基础。目前,获取农田地块信息的主要方式是基于传感器技术的信息采集,如农田信息采集车、农田固定监测装置、农田手持监测装置、无人机农田信息采集等。此类农田地块信息采集装置成本高、监测范围有限、维护维修困难、并且需要一定的操作技能,限于技术和成本的因素,在实际农田管理应用中存在诸多限制,不易大众化推广,目前以农场、示范区、试验田应用为主,无法实现大范围农田地块信息采集的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种大众化的农田地块信息采集装置,成本低、易于操作、时效性快,可在广大农户中推广应用,为大范围、实时、高效地获取农田地块信息提供可能。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种大众化的农田地块信息采集装置,包括:集成在一起的摄像头、GNSS模块、输入模块、中央处理器、无线传输模块以及用于为所述大众化的农田地块信息采集装置供电的电源模块;
所述摄像头,用于拍摄某一农田地块作物的叶片图像、植株图像和地块整体图像,分别用于反映叶片的长势情况、植株的长势情况和整体地块的长势情况;
所述GNSS模块,用于在所述摄像头拍摄时获取拍摄位置的三维坐标(经度、纬度、高程)及拍摄时间信息;
所述输入模块,用于输入数据信息,所述数据信息至少包括地块信息、作物信息以及生产管理信息中的一种;
所述中央处理器,分别与所述摄像头、所述GNSS模块、所述输入模块以及所述无线传输模块电连接,用于采集所述摄像头拍摄的图像、所述GNSS模块获取到的三维坐标(经度、纬度、高程)和时间信息以及所述输入模块输入的数据信息,并将采集到的信息一同发送至远程服务器;
所述无线传输模块,用于实现所述中央处理器与所述远程服务器之间的无线通信。
可选的,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:方向传感器,与所述中央处理器电连接,用于确定所述摄像头拍摄时所述摄像头的朝向;所述中央处理器将所述方向传感器获取到的方向信息与摄像头拍摄的图像信息相关联,并一同发送至所述远程服务器。
可选的,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:重传模块,与所述中央处理器电连接,用于在无线传输模块传输信息不成功时,控制所述无线传输模块对存储信息进行重新传输。
可选的,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:显示屏,用于显示所述中央处理器从所述服务器获取到的地图信息,所述地图信息为卫星图与地块信息图的混合图,所述地块信息图为附加有三维坐标(经度、纬度、高程)和时间、所述方向信息以及所述摄像头拍摄的图像。
可选的,所述输入模块为输入键盘。
可选的,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:存储模块,与所述中央处理器电连接,用于对所述中央处理器采集到的信息进行存储。
可选的,所述地块信息包括地块长势和种植面积。
可选的,所述作物信息至少包括作物品种、作物所处生育期中的一种。
可选的,所述生产管理信息至少包括化肥的名称、化肥的用量、灌溉面积、灌溉量、农药品种、农药用量、除草剂品种、除草剂用量、农机具的作业类型、农机具的作业面积、农机具的用油量中的一种。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明提供的大众化的农田地块信息采集装置将摄像头、GNSS模块、输入模块、中央处理器、无线传输模块以及电源模块集成在一起,该装置的摄像头用于拍摄农田地块作物的叶片图像、植株图像和地块整体图像和视频,GNSS模块用于获取拍摄位置的三维坐标(经度、纬度、高程)以及拍摄时的时间信息,输入模块用于输入与拍摄作物相关的地块信息、作物信息或生产管理信息,中央处理器将摄像头拍摄的图像、图像拍摄的位置以及拍摄作物的相关信息通过无线传输模块传输至远程服务器,实现了对农田地块作物信息的实时采集。由于该装置仅包括摄像头、定位模块、输入模块以及中央处理器等模块,并将这些模块集成封装在一起,因此具有小型化、便携化的特点,而且操作简单,大众化程度高,易于在广大农户中推广应用,从而,为大范围、实时、高效地获取农田地块信息提供了可能。
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获得其他的附图。
图1为本发明实施例中大众化的农田地块信息采集装置的结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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做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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中大众化的农田地块信息采集装置的结构示意图,如图1所示,本实施例提供的大众化的农田地块信息采集装置包括:集成在一起的摄像头9、GNSS模块8、输入模块3、中央处理器1、无线传输模块7以及用于为大众化的农田地块信息采集装置供电的电源模块;其中,摄像头9用于拍摄某一农田地块作物的叶片图像、植株图像和地块整体图像,叶片图像、植株图像和地块整体图像分别用于反映叶片的长势情况、植株的长势情况和整体地块的长势情况;GNSS模块8用于获取摄像头拍摄时装置所处的三维坐标(经度、纬度、高程)以及时间信息,使用者只需要进行拍摄,即可通过GNSS模块8获取其拍摄位置的三维坐标(经度、纬度、高程)和拍摄时的时间;输入模块3用于输入数据信息,所述数据信息至少包括地块信息、作物信息以及生产管理信息中的一种;中央处理器1,分别与摄像头9、GNSS模块8、输入模块3以及无线传输模块7电连接,用于采集摄像头9拍摄的图像、GNSS模块8获取到的定位信息以及输入模块3输入的数据信息,并将摄像头9拍摄的图像以及其对应的拍摄位置信息、拍摄时间、图像中作物的数据信息(地块信息、作物信息以及生产管理信息)通过无线传输模块7发送至远程服务器。其中,电源模块为可充电电源。图像可以为图片或视频影像。整体地块的图像是指相对于植株图像,拍摄范围更大的图像,不要求将整个地块完全的拍摄下来。此外,在摄像头9对植株进行拍摄时,可以将GNSS模块8获取到的定位信息同步记录在植株图片中,以确保作物长势情况与特定地块相对应。
作为一种可选的实施方式,本实施例提供的大众化的农田地块信息采集装置还包括:方向传感器2,其与中央处理器1电连接,用于确定摄像头9拍摄时摄像头9的朝向;中央处理器1将方向传感器2获取到的方向信息与摄像头9拍摄的图像信息相关联,并一同发送至远程服务器。
作为一种可选的实施方式,大众化的农田地块信息采集装置还包括:重传模块6,与中央处理器1电连接,用于在无线传输模块7传输信息不成功时,控制无线传输模块7对信息进行重新传输,以确保采集信息不丢失。
作为一种可选的实施方式,大众化的农田地块信息采集装置还包括:显示屏4,用于显示中央处理器1从服务器获取到的地图信息,该地图信息为卫星图与地块信息图的混合图,地块信息图为附加有数据信息的摄像头9拍摄的图像以及GNSS模块8获取的三维坐标(经度、纬度、高程)和时间信息。在本实施例提供的大众化的农田地块信息采集装置包括方向传感器2的情况下,地块信息图上还附加有拍摄图像时,方向传感器2测得的摄像头9的朝向。
在本实施例中,输入模块3可以为输入键盘,当然也可以通过触摸屏进行数据的输入,比如上述显示屏4为触摸屏,可进行数据的输入,此时,上述显示屏4也为本处所述的输入模块3。
在本实施例中,大众化的农田地块信息采集装置还包括:存储模块5,与中央处理器1电连接,用于对中央处理器1采集到的信息进行存储。
可以采用以下方法使用本发明提供的农田地块信息采集装置:
在采集某一农田地块信息时,操作步骤为:在某一田块上,点击定位,稳定GNSS位置,拍摄叶片图像、植株图像(植株图像与GNSS位置信息关联)、地块图像,再输入田间管理信息,点击提交即可。GNSS信息、照片信息及朝向信息存储在存储模块中,采集的作物信息经过中央处理模块通过无线传输模块传输至远程服务器,传输成功即可在显示屏上进行显示。采集信息提交后便可获取地图,实现时空显示,显示内容包括某地块GNSS信息、拍摄的图像及时间以及拍摄时的朝向信息,朝向信息可以更加精准的看到该采集信息指向哪块地块。显示的采集信息可以按采集时间、采集地点、作物类型等进行查找显示。如果因野外信号弱,信息传输不成功,重传模块会在信号增强时控制无线传输模块进行存储信息自动重传,以确保采集信息不丢失。
本发明提供的大众化的农田地块信息采集装置具有以下优势:
1.成本低、精度高:构成该装置的部件采用的技术均为成熟技术,具有成本低、精确度高的特点。
2.时效性高:该装置通过无线传输可以实现任意农田地块信息的实时传输,信息获取高效,时效性高。
3.易推广:该装置操作简便,只需拍照、点击屏幕一些设置模块,即可实现农田地块信息的采集和获取,不需技术培训和专业操作,易于在广大农户中推广应用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,包括:集成在一起的摄像头、GNSS模块、输入模块、中央处理器、无线传输模块以及用于为所述大众化的农田地块信息采集装置供电的电源模块;
所述摄像头,用于拍摄某一农田地块作物的叶片图像、植株图像和地块整体图像,分别用于反映叶片的长势情况、植株的长势情况和整体地块的长势情况;
所述GNSS模块,用于在所述摄像头拍摄时获取拍摄位置的三维坐标及拍摄时间信息,所述三维坐标包括经度、纬度和高程;
所述输入模块,用于输入数据信息,所述数据信息至少包括地块信息、作物信息以及生产管理信息中的一种;
所述中央处理器,分别与所述摄像头、所述GNSS模块、所述输入模块以及所述无线传输模块电连接,用于采集所述摄像头拍摄的图像、所述GNSS模块获取到的所述三维坐标和时间以及所述输入模块输入的数据信息,并将采集到的信息一同发送至远程服务器;
所述无线传输模块,用于实现所述中央处理器与所述远程服务器之间的无线通信。
2.根据权利要求1所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:方向传感器,与所述中央处理器电连接,用于确定所述摄像头拍摄时所述摄像头的朝向;所述中央处理器将所述方向传感器获取到的方向信息与摄像头拍摄的图像信息相关联,并一同发送至所述远程服务器。
3.根据权利要求1所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:重传模块,与所述中央处理器电连接,用于在无线传输模块传输信息不成功时,控制所述无线传输模块对存储信息进行重新传输。
4.根据权利要求2所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:显示屏,用于显示所述中央处理器从所述服务器获取到的地图信息,所述地图信息为卫星图与地块信息图的混合图,所述地块信息图为附加有所述三维坐标和时间、所述方向信息以及所述摄像头拍摄的图像。
5.根据权利要求1所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述输入模块为输入键盘。
6.根据权利要求1-6任一项所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述大众化的农田地块信息采集装置还包括:存储模块,与所述中央处理器电连接,用于对所述中央处理器采集到的信息进行存储。
7.根据权利要求1所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述地块信息包括地块长势和种植面积。
8.根据权利要求1所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述作物信息至少包括作物品种、作物所处生育期中的一种。
9.根据权利要求1所述的大众化的农田地块信息采集装置,其特征在于,所述生产管理信息至少包括化肥的名称、化肥的用量、灌溉面积、灌溉量、农药品种、农药用量、除草剂品种、除草剂用量、农机具的作业类型、农机具的作业面积、农机具的用油量中的一种。
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