CN111754186A - 喷洒控制方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出一种喷洒控制方法、装置及电子设备，涉及农业技术领域。其中，喷洒控制方法包括基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动。在所述喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，确定同时出现于同一所述喷洒窗口内的目标栅格区域。在所述喷洒窗口滑动到每个滑动位置时，依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量。本方案中生喷洒控制时考虑到不同区域植株的长势的差异性，能实现针对性高、精度化的喷洒作业，提高作物产量。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体而言，涉及一种喷洒控制方法、装置及电子设备。
背景技术
随着技术的进步，我国农业也逐步进入自动化时代。农业自动化的实现依赖于无人作业模式的广泛应用。无人作业模式推广节约大量人力成本。
当然，目前的农业领域内的无人化作业还存在很多问题需要被改进。以无人化喷洒作业为例，喷洒过程喷洒量固定，未考虑到不同区域作物长势的差异，不仅会造成喷洒物的浪费，还会造成作物减产，无法达到预期产量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种喷洒控制方法、装置及电子设备。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，实施例提供一种喷洒控制方法，所述喷洒控制方法包括：
基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动；其中，所述喷洒窗口根据作业设备中喷头的喷幅区间确定；所述待处理地图中每个栅格区域携带对应的植株高度均值；所述植株高度均值为种植位置属于所述栅格区域的植株的平均高度；在所述喷洒窗口滑动到每个滑动位置时，确定同时出现于同一所述喷洒窗口内的目标栅格区域；在所述喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量。第二方面，实施例提供一种喷洒控制装置，所述喷洒控制装置包括：滑动模块，用于基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动；其中，所述喷洒窗口根据作业设备中喷头的喷幅区间确定；所述待处理地图中每个栅格区域携带对应的植株高度均值；所述植株高度均值为种植位置属于所述栅格区域的植株的平均高度；确定模块，用于在所述喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，确定同时出现于同一所述喷洒窗口内的目标栅格区域；评估模块，用于在所述喷洒窗口滑动到每个滑动位置时，依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量。
第三方面，实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式任一所述的方法。
第四方面，实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式中任一项所述的方法。
本发明实施例提供的喷洒控制方法通过基于作业路径将作业设备对应的至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动。上述喷洒窗口用于表征作业设备中喷头的喷幅区间，这样即可得到作业设备在作业路径上不同位置时所覆盖的喷洒范围。此外，待处理地图中每个栅格区域还携带种植位置属于栅格区域的植株的平均高度。在所述喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，还需实时确定同时出现于同一喷洒窗口内的多个目标栅格区域，再依据确定出的目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量。如此，在喷洒控制能够考虑到不同区域植株的长势的差异性，能实现针对性高、精度化的喷洒作业，提高作物产量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的电子设备的示意图。
图2示出了本发明实施例提供的喷洒控制方法的步骤流程图。
图3示出了本发明实施例提供的无人机喷洒示例图。
图4示出了本发明实施例提供的喷洒窗口滑动的示例图。
图5示出了本发明实施例提供的喷洒控制方法的步骤流程图的另一部分。
图6示出了本发明实施例提供的计算植株高度的示例图。
图7示出了本发明实施例提供的喷洒控制方法的步骤流程图的另一部分。
图8为步骤S103的子步骤流程图。
图9示出了本发明实施例提供的示例之一。
图10示出了本发明实施例提供的示例之二。
图11示出了本发明实施例提供的示例之三。
图12示出了本发明实施例提供的示例之四。
图13示出了本发明实施例提供的示例之五。
图14示出了本发明实施例提供的喷洒控制装置的示意图。
图标：100-电子设备；110-存储器；120-处理器；130-通信模块；200-喷洒控制装置；201-滑动模块；202-确定模块；203-评估模块；204-生成模块；205-获取模块；206-构建模块；207-划分模块；208-映射模块；209-抽稀模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了均衡植株长势、提高作物产量，目前大部分农户会选择人工控制喷洒，以替代当前还不灵活的无人作业模式。人工控制喷洒依赖于肉眼分别植株长势，并结合经验判断喷洒量。一方面，人工判断过程中存在失误，另一方面，劳动强度大、作业效率低。
因此，本申请提供了一种喷洒控制方法、装置及电子设备，用于改善上述问题。
本申请中提及的喷洒作业可以是灌溉、喷药等。
请参照图1，图1示出了本发明实施例提供的电子设备100的方框示意图。
在一种场景下，上述电子设备100可以是，但不限于个人电脑(personalcomputer，PC)、服务器、分布式部署的计算机等等。可以理解地，上述电子设备100也不限于物理服务器，还可以是物理服务器上的虚拟机、基于云平台上构建的虚拟机等能提供与所述服务器或者虚拟机有相同功能的计算机。在此场景下，电子设备100与作业设备通信连接，电子设备100用于从作业设备获取数据及向作业设备下发数据。
可以理解地，无论是以上任意一种场景下，上述电子设备100可以包括存储器110、处理器120及通信模块130。所述存储器110、处理器120以及通信模块130各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
其中，存储器110用于存储程序或者数据。所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器110(Random Access Memory，RAM)，只读存储器110(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器110(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器110(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器110(ElectricErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序，并执行相应地功能。
通信模块130用于通过所述网络建立所述服务器与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过所述网络收发数据。
请参考图2，图2示出了本发明实施例提供的一种喷洒控制方法。上述喷洒控制方法可以应用于电子设备100。如图2所示，上述喷洒控制方法可以包括以下步骤：
步骤S101，基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动。
在一些实施例，上述作业路径可以是作业设备实时移动过程中产生的轨迹。在另一些实施例中，上述作业路径还可以是预先规划出的作业轨迹。
上述喷洒窗口可以是根据作业设备中喷头对应的喷幅区间确定的窗口。也就是，上述喷洒窗口的形状、大小均可以依据作业设备中喷头的喷幅区间确定。可以理解地，每个喷头对应一喷幅区间，对于具有多喷头的作业设备而言则可以得到多个喷洒窗口。
可以理解地，无论作业设备对应一个喷头还是多个喷头，其实现本申请的发明构思的原理均相同。因此，为了方便描述，下面的实施例中均以单个喷头为例进行说明。
上述喷幅区间与作业设备中喷头进行喷洒作业时所覆盖区域相关。可选地，获取上述喷幅区间的方式可以是：在作业设备进行喷洒时进行实际测量，得到对应的覆盖区域。再将覆盖区域的大小和形状映射到待处理地图从而得到喷幅区间。
可选地，获取上述喷幅区间的方式还可以是：依据上述作业设备设定的喷洒总喷幅，结合作业设备喷头的数量及安装位置，划分每个喷头对应的喷幅区间。
可选地，获取上述喷幅区间的方式还可以是：根据喷头对应的喷洒高度及喷头对应的喷洒空间形状，得到喷幅区间。比如，如图3中所示出的无人机，该无人机分别具有两个喷头，分别设置与无人机的两侧。根据喷头的类型可以得到该喷头的喷洒空间形状，将该喷洒空间形状映射到待处理地图上，结合设置的作业飞行高度，得到喷幅区间。
上述待处理地图可以是包含作物种植区域的地图数据。可选地，上述待处理地图中携带有作物种植区域的地表附着物的高度数据。
上述作业路径可以作业设备完成作业任务所需采用的路径。可选地，上述作业路径可以预先设计。
上述步骤S101的目的在于：模拟出作业设备按照作业路径位移时，喷头的喷幅区间在待处理地图上位置变化。
在本发明实施例中，可以根据作业设备与喷头的喷幅区间在待处理地图上的相对位置，确定与作业路径上各个作业轨迹点对应的喷洒窗口的滑动位置，从而控制喷洒窗口滑动。可以理解地，一些实施例中，上述作业路径上的作业轨迹点可以是作业路径中每一个点。另一些实施例中，也可以是作业路径中被选定的点。
例如，图4所示，依据无人机与喷幅区间的中心在待处理地图上的相对距离，确定航线上每一个轨迹点对应的滑动位置。按照航线上各个轨迹点之间的先后顺序，带动喷洒窗口的几何中心依次滑动到对应的滑动位置。
步骤S102，在喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，确定同时出现于同一喷洒窗口内的目标栅格区域。
可以理解地，待处理地图预先被划分为多个栅格，以得到多个栅格区域。在喷洒窗口滑动期间，喷洒窗口位于一个滑动位置时同时出现于喷洒窗口内的栅格区域被确定为目标栅格区域。当然，喷洒窗口位于不同滑动位置时所对应的目标栅格区域可能不同。
在一些实施例中，上述出现于喷洒窗口内的栅格区域可以理解为与喷洒窗口之间存在重叠的栅格区域。
在另外一些实施例中，上述出现于喷洒窗口内的栅格区域也可以理解为与喷洒窗口之间重叠比例超过指定值的栅格区域。比如，与喷洒窗口之间重叠比例超过50％的栅格区域。
上述步骤S102的目的在于：获取喷头的喷幅区间在待处理地图上位置变化时喷洒覆盖区域的变化。
在本发明实施例中，上述步骤S101与步骤S102之间没有必然的先后顺序。可选地，上述步骤S101与步骤S102可以并行执行。
步骤S103，在喷洒窗口滑动到每个滑动位置时，依据确定出的目标栅格区域的植株高度均值，评估作业设备的喷头对应的喷洒量。
上述待处理地图被预先划分为多个栅格区域，且每个栅格区域携带对应的植株高度均值。上述植株高度均值为种植位置属于该栅格区域的植株的平均高度。
上述步骤S103的目的在于：依据植株的长势情况不同，针对性地评估各个区域所需的喷洒量，以便实现精准化地喷洒。
在本发明实施例中，可以是喷洒窗口每变化一次位置，则依据位置变化后确定出的目标栅格区域的植株高度均值计算，在该位置上该喷头对应的喷洒量。
在另外一些实施例中，还可以是喷洒窗口所对应的目标栅格区域出现变化时，依据变化后的目标栅格区域计算该喷头对应的喷洒量。
在一些可选的实施例中，上述喷洒控制方法还可以包括步骤：
步骤S104，将喷洒量与作业路径中与滑动位置对应的作业轨迹点关联，生成用于指导喷洒作业的喷洒处方图。
上述喷洒处方图为作业设备可识别的作业地图，作业设备可以从上述喷洒处方图中读取到移动到不同作业轨迹点时所需的喷洒量。
在本发明实施例中，可以依据作业轨迹点与滑动位置之间的对应关系，确定评估得到的喷洒量所对应的作业轨迹点，并建立二者之间的对应关系。
可选地，可以是每计算出一个喷洒量则建立该喷洒量与作业轨迹点之间的对应关系，并标注于待处理地图中，以便生成喷洒处方图。
可选地，还可以是在计算出的喷洒量相较于计算出的相邻上一个喷洒量发生了变化时，建立该喷洒量与作业轨迹点之间的对应关系，并标注于待处理地图中，以便生成喷洒处方图。
为了使得本领域技术人员能够使用本发明内容，结合特定应用场景“无人机对玉米地进行喷洒作业”进行举例：
首先，获取携带玉米地中玉米植株高度的地图。将上述地图划分为多个栅格，以得到具有多个栅格区域的待处理地图。依据玉米植株高度，计算种植于每个栅格区域内的玉米植株的植株高度均值，并标记于每个栅格区域。
其次，依据无人机上设置的喷头及无人机的预设飞行高度，获取喷洒窗口。
再次，根据作业航线，确定出喷洒窗口的滑动路径，作业航线与滑动轨迹之间的点一一对应。在控制喷洒窗口按照滑动路径移动时，实时地获取同时出现于喷洒窗口的目标栅格区域。并行地，还依据同时出现于喷洒窗口的目标栅格区域的植株高度均值，评估无人机飞行到作业航线上对应的轨迹点时需通过喷头喷出的喷洒量。
最后，将每一个轨迹点与对应的喷洒量进行关联并标记于待处理地图，从而生成喷洒处方图。
可见，本发明实施例提供的喷洒控制方法，在创建喷洒处方图时会考虑到被喷洒区域的植株长势，结合作业设备喷洒作业时喷洒覆盖区域的变化科学地设定喷洒量的变化，使作业设备按照喷洒处方图作业时，能够确保不同长势的植株能够得到不同量的喷洒物。对喷洒物精准地分配，改善植株长势不均衡的问题。
下面对本发明实施例的实现细节进行描述：
在一些实施例中，上述待处理地图可以从已有的具有地表附着物高度信息的地图数据中获取。
在另一些实施例中，上述待处理地图可以基于航拍图像数据生成。因此，在上述图2的基础上，如图5所示，上述喷洒控制方法还包括：
步骤S201，获取包含作物种植区域的航拍图像数据。
在一些实施例中，电子设备100可以通过与其通信的飞行设备(比如，无人机)或者高空架设的采集设备获取包含完整的作物种植区域的航拍图像数据。
在另外一些实施例中，还可以是获取预先存储的包含完整的作物种植区域的航拍图像数据。
步骤S202，依据航拍图像数据构建对应的数字地表模型、数字高程模型及数字正射影像图。
上述数字地表模型(Digital Surface Model，DSM)是指包含了地表附着物(比如，建筑物、桥梁和树木等高度)的地面高程模型。
上述数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达)，它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，DTM)的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。
上述数字正射影像图可以是DOM-数字正射影像图(DOM,Digital OrthophotoMap)，是对航空(或航天)相片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。
可以理解地，上述DSM与DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基础上，进一步涵盖了地表附着物的高度信息。
步骤S203，将数字地表模型划分为多个地表栅格及将数字高程模型划分为多个地形栅格。
上述地表栅格与地形栅格之间一一对应。可以理解地，对应的地表栅格和地形栅格所表针的实际空间相同。
在本发明实施例中，可以按照预设的栅格尺寸分别对DSM与DEM进行划分。比如，以表征实际空间中0.5米*0.5米的正方形栅格，分别对DSM与DEM进行划分得到多个地表栅格及地形栅格。
步骤S204，将地表栅格映射到数字正射影像图上，以得到作物种植区域对应的多个栅格区域。
在本发明实施例中，首先，将划分出的地表栅格映射到数字正射影像图上，得到多个栅格，使数字正射影像图上的每个栅格与一个地表栅格所表征的实际空间区域相同。其次，从数字正射影像图的所有栅格中确定出表征作物种植区域的栅格，作为作物种植区域对应的多个栅格区域。
步骤S205，依据栅格区域对应的地表栅格及所述地表栅格对应的地形栅格，计算栅格区域对应的所述植株高度均值。
在本发明实施例中，可以是依据上述地表栅格中携带的高程信息及地形栅格中携带的高程信息，计算栅格区域中每一个位置点对应的植株高度值。再依据栅格区域对应的植株高度值，计算该栅格区域对应的植株高度均值。
可选地，上述依据地表栅格中携带的高程信息及地形栅格中携带的高程信息，计算栅格区域中每一个位置点对应的植株高度值可以是：依据栅格区域中每一个位置点，分别从对应的地表栅格和地形栅格中读取该位置点对应的地表高程值和地形高程值，根据二者之差得到该栅格区域中该位置点上的植株高度。为了方便理解，可以参考图6中的示例，图6中曲线1为地表栅格中沿选定方向上的地表高程值曲线，曲线2为地形栅格中沿选定方向上的地形高程值曲线，根据相同位置点上的地表高程值和地形高程值的差值，即可计算出该位置点对应的植株高度。
步骤S206，依据栅格区域及植株高度均值生成待处理地图。
在本发明实施例中，保留确定出的栅格区域，并将植株高度均值标注于对应的栅格区域，从而生成处理地图。
在一些实施例中，由于植株种植之间具有间隙，为了减小运算处理量。在图5的基础上，如图7所示，上述喷洒控制方法还可以包括以下步骤：
步骤S301，按照相同的比例，分别对数字地表模型及数字高程模型进行抽稀处理。
为了实现对长势不同的区域配置不同的喷洒量，确保实际作业时不同长势的植株能够得到足够的喷洒物，且不会出现喷洒物的浪费，上述步骤S103可以采用以下任意一种方式实现：
第一种实现方式，如图8所示，上述步骤S103可以包括以下子步骤：
子步骤S103-1，获取每个栅格区域对应的植株高度均值与预先选定的标准值之间的比较差值。
上述预先选定的标准值可以根据植株的品种确定，其可以是该品种的植株在当前的生长阶段最佳的植株高度。可以预先建立不同品种的植株在不同生长阶段与最佳的植株高度之间的对应关系，以方便查询。
在本发明实施例中，计算每个栅格区域对应的植株高度均值相对于标准值的比较差值。
子步骤S103-2，依据比较差值对栅格区域进行分类。
在一些实施例中，预先设置多个彼此相邻的差值区间，每个所述差值区间对应一个类别标签(或称为类别代值)。每一个差值区间对应一个植株长势档次，在对植株长势属于不同档次的区域进行喷洒作业时，所需的喷洒量不同。可以理解地，上述类别标签用于区分栅格区域之间的植株长势差异。
在本发明实施例中，上述子步骤S103-2可以是：先查找栅格区域的比较差值所属的目标差值区间。然后，判定栅格区域的类别与目标差值区间的目标类别标签对应，从而完成对栅格区域的分类。
比如，差值区间包括差值区1(小于-0.2米)、差值区间2(介于-0.2米与0.2米之间)及差值区间3(大于0.2米)。差值区间1对应的类别标签为1，差值区间2对应的类别标签为2，差值区间3对应的类别标签为3。如果栅格区域的比较差值为-0.3，那么该栅格区域对应的类别标签为1；如果栅格区域的比较差值为0.1，那么该栅格区域对应的类别标签为2；如果栅格区域的比较差值为0.3，那么该栅格区域对应的类别标签为2。
子步骤S103-3，依据目标栅格区域中不同类别的栅格区域之间的数量比，结合预设的标准喷洒量，评估喷头对应的喷洒量。
可以理解地，每一组目标栅格区域中至少包括一个类型的栅格区域。
在本发明实施例中，首先，计算每个类别的栅格区域在目标栅格区域中所占的数量比。可选地，上述数量比可以是目标栅格区域中属于一个类别的栅格区域的数量与目标栅格区域的总数量之间的比例。比如，图9中，目标栅格区域的总数量为9，其中，属于类别1的栅格区域的数量为1，属于类别2的栅格区域的数量为3，属于类别3的栅格区域的数量为5。因此，属于类别1的栅格区域对应的数量比为11％，属于类别2的栅格区域对应的数量比为33％，属于类别3的栅格区域对应的数量比为55％。
其次，依据各类别的栅格区域的数量比，结合预设的标准喷洒量，评估喷头对应的喷洒量。可选地，预先建立有不同比例条件与喷洒量调整比例之间的对应关系。可以理解地，上述比例条件可以是基于不同类别的栅格区域所占数量比设置的条件。比如，属于类别1的栅格区域所占的数量比不低于第一值且属于类别2的栅格区域所占的数量比低于第二值。
上述喷洒量调整比例可以是在标准喷洒量基础上调整喷洒量的比例因子。可选地，上述喷洒量调整比例可以包括上调的比例，还可以包括下调的比例。为了方便本领域技术人员理解并使用本发明，对不同比例条件与喷洒量调整比例之间的对应关系进行一个举例：
比例条件为“目标栅格区域中属于类别3的数量比大于50％且目标栅格区域中属于类别1的数量比小于20％”，对应的喷洒量调整比例为“增加50％的喷洒量”。
比例条件为“目标栅格区域中属于类别3的数量比大于50％、目标栅格区域中属于类别1的数量比大于20％且小于50％”，对应的喷洒量调整比例为“增加25％的喷洒量”。
比例条件为“目标栅格区域中属于类别2的数量比大于50％”，对应的喷洒量调整比例为“维持标准喷洒量不变，即0％。
比例条件为“目标栅格区域中属于类别1的数量比大于50％、目标栅格区域中属于类别3的数量比大于20％且小于50％”，对应的喷洒量调整比例为“减少25％的喷洒量”。
比例条件为“目标栅格区域中属于类别1的数量比大于50％且目标栅格区域中属于类别3的数量比小于20％”，对应的喷洒量调整比例诶“减少50％的喷洒量”。
基于上述举例中不同比例条件与喷洒量调整比例之间的对应关系可见，在喷幅区域内长势劣于标准值的栅格区域多，那么就是在此时增大喷洒量，反之减少。既避免了喷洒物(比如，水或者农药)的浪费，又能使需要喷洒物的作物得到足够的喷洒物。
在本发明实施例中，上述评估对应的所述喷洒量的步骤可以包括：
(1)依据对应的不同类别的栅格区域的数量比，查找所满足的目标比例条件。
(2)依据预先设置的对应关系，获取目标比例条件对应的目标喷洒量调整比例。
(3)根据标准喷洒量及目标喷洒量调整比例，计算对应的喷洒量。
上述标准喷洒量可以根据喷洒物的喷洒说明文件中获取，比如喷洒药物的使用说明文档。在本发明实施例中，可以利用目标喷洒量调整比例，在标准喷洒量的基础上进行调整，从而得到对应的喷洒量。
接上例，如图9，无人机设定的总喷幅为3米，无人机单侧的喷头的喷幅区间为1.5米，即单侧的喷头的喷洒窗口可以覆盖九个及以上栅格区域，当覆盖的目标栅格区域中属于类别3的栅格区域对应的数量比(以下简称类别3对应的数量比)超过50％且属于类别1的栅格区域对应的数量比(以下简称类别1对应的数量比)少于20％时，则保持喷幅不变，在标准喷洒量上增加50％喷洒量，从而达到对该区域植株长势的重点控制。
再比如，如图10，无人机设定的总喷幅为3米，无人机单侧的喷头的喷幅区间为1.5米，即单侧的喷头的喷洒窗口可以覆盖九个及以上栅格区域，当覆盖的目标栅格区域中类别3对应的数量比超过50％且类别1对应的数量比大于20％时，则保持喷幅不变，在标准喷洒量上增加25％喷洒量，从而达到对该区域植株长势的重点控制。
再比如，如图11，无人机设定的总喷幅为3米，无人机单侧的喷头的喷幅区间为1.5米，即单侧的喷头的喷洒窗口可以覆盖九个及以上栅格区域，当覆盖的目标栅格区域中属于类别2的栅格区域对应的数量比(以下简称类别2对应的数量比)超过50％时，则保持正常的喷幅和喷洒量。
再比如，如图12，无人机设定的总喷幅为3米，无人机单侧的喷头的喷幅区间为1.5米，即单侧的喷头的喷洒窗口可以覆盖九个及以上栅格区域，当覆盖的目标栅格区域中类别1对应的数量比超过50％且类别3对应的数量比大于20％时，则保持喷幅不变，在标准喷洒量上减少25％喷洒量，从而达到对该区域植株长势的控制。
再比如，如图13，无人机设定的总喷幅为3米，无人机单侧的喷头的喷幅区间为1.5米，即单侧的喷头的喷洒窗口可以覆盖九个及以上栅格区域，当覆盖的目标栅格区域中类别1对应的数量比超过50％且类别3对应的数量比少于20％时，则保持喷幅不变，在标准喷洒量上减少50％喷洒量，从而达到对该区域植株长势的控制。
第二种实现方式，预先划分多个长势区间，每个长势区间对应一喷洒量调整比例。上述长势区间可以是表征植株高度的区间。
上述步骤S103可以包括：基于各个目标栅格区域的植株高度均值，计算同时出现于所述喷洒窗口的所述目标栅格区域的总均值。查找总均值所属的目标长势区间，基于目标长势区间对的目标喷洒量调整比例，结合预设的标准喷洒量，计算所述喷洒量。
在一些实施例中，上述步骤S101可以包括：依据作业设备与喷洒窗口在待处理地图上的相对距离值，结合作业路径，确定喷洒窗口的滑动路径，按照所述滑动路径将所述喷洒窗口在待处理地图上滑动。
在另一种场景下，上述电子设备100可以是用于喷洒作业的作业设备，比如，用于喷洒作业的无人机、无人车或者机器人等。在此场景下，上述步骤S101还可以：电子设备100按照作业路径移动时，依据自身的实时位置，查找在待处理地图中映射位置。在利用电子设备100与喷幅区间之间的相对位置关系，确定喷洒窗口的滑动位置，如此，电子设备100作业过程中喷洒窗口也会随之滑动，并计算。如此，计算喷洒量的频率将符合电子设备100作业过程中的实际情况。
在电子设备100为作业设备的场景下，还可以依据作业设备实时位置在待处理地图上确定喷洒窗口的位置，再获取同时出现于喷洒窗口内的目标栅格区域，依据确定出的目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量，以便基于对应的喷洒量控制作业设备的喷头。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种喷洒控制装置200的实现方式，可选地，该喷洒控制装置200可以采用上述图1所示的电子设备100的器件结构。进一步地，请参阅图14，图14为本发明实施例提供的一种喷洒控制装置200的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的喷洒控制装置200，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该喷洒控制装置200包括：滑动模块201、确定模块202、评估模块203、生成模块204、获取模块205、构建模块206、划分模块207、映射模块208及抽稀模块209。
滑动模块201，用于基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动。
在一些实施例中，上述步骤S101可以由滑动模块201执行。
可选地，喷洒窗口根据作业设备中喷头的喷幅区间确定，待处理地图中每个栅格区域携带对应的植株高度均值。植株高度均值为种植位置属于所述栅格区域的植株的平均高度。
确定模块202，用于在所述喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，确定同时出现于同一所述喷洒窗口内的目标栅格区域。
在一些实施例中，上述步骤S102可以由确定模块202执行。
评估模块203，用于在所述喷洒窗口滑动到每个滑动位置时，依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量。
在一些实施例中，上述步骤S103可以由评估模块203执行。
生成模块204，将所述喷洒量与所述作业路径关联，以生成所述喷洒处方图。
在一些实施例中，上述步骤S104可以由生成模块204执行。
获取模块205，用于获取包含作物种植区域的航拍图像数据。
在一些实施例中，上述步骤S201可以由获取模块205执行。
构建模块206，用于依据所述航拍图像数据构建对应的数字地表模型、数字高程模型及数字正射影像图。
在一些实施例中，上述步骤S202可以由构建模块206执行。
划分模块207，用于将所述数字地表模型划分为多个地表栅格及将所述数字高程模型划分为多个地形栅格；其中，所述地表栅格与所述地形栅格之间一一对应。
在一些实施例中，上述步骤S203可以由划分模块207执行。
映射模块208，用于将所述地表栅格映射到所述数字正射影像图上，以得到所述作物种植区域对应的多个所述栅格区域。
在一些实施例中，上述步骤S204可以由映射模块208执行。
生成模块204，用于依据所述栅格区域对应的所述地表栅格及所述地表栅格对应的所述地形栅格，计算所述栅格区域对应的所述植株高度均值；以便依据所述栅格区域及所述植株高度均值生成所述待处理地图。
在一些实施例中，上述步骤S205可以由生成模块204执行。
抽稀模块209，用于按照相同的比例，分别对所述数字地表模型及数字高程模型进行抽稀处理。
在一些实施例中，上述步骤S301可以由抽稀模块209执行。
可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于该电子设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种喷洒控制方法，其特征在于，所述喷洒控制方法包括：
基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动；其中，所述喷洒窗口根据作业设备中喷头的喷幅区间确定；所述待处理地图中每个栅格区域携带对应的植株高度均值；所述植株高度均值为种植位置属于所述栅格区域的植株的平均高度；
在所述喷洒窗口滑动到每个滑动位置时，确定同时出现于同一所述喷洒窗口内的目标栅格区域；
在所述喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量。
2.根据权利要求1所述的喷洒控制方法，其特征在于，所述喷洒控制方法还包括：
将所述喷洒量与所述作业路径中与所述滑动位置对应的作业轨迹点关联，生成用于指导喷洒作业的喷洒处方图。
3.根据权利要求1所述的喷洒控制方法，其特征在于，所述的喷洒控制方法还包括：
获取包含作物种植区域的航拍图像数据；
依据所述航拍图像数据构建对应的数字地表模型、数字高程模型及数字正射影像图；
将所述数字地表模型划分为多个地表栅格及将所述数字高程模型划分为多个地形栅格；其中，所述地表栅格与所述地形栅格之间一一对应；
将所述地表栅格映射到所述数字正射影像图上，以得到所述作物种植区域对应的多个所述栅格区域；
依据所述栅格区域对应的所述地表栅格及所述地表栅格对应的所述地形栅格，计算所述栅格区域对应的所述植株高度均值；以便依据所述栅格区域及所述植株高度均值生成所述待处理地图。
4.根据权利要求3所述的喷洒控制方法，其特征在于，在所述将所述数字地表模型划分为多个地表栅格及将所述数字高程模型划分为多个地形栅格的步骤之前，所述喷洒控制方法还包括：
按照相同的比例，分别对所述数字地表模型及数字高程模型进行抽稀处理。
5.根据权利要求3所述的喷洒控制方法，其特征在于，所述依据所述栅格区域对应的所述地表栅格及所述地表栅格对应的所述地形栅格，计算所述栅格区域对应的所述植株高度均值的步骤包括：
依据所述地表栅格中携带的高程信息及所述地形栅格中携带的高程信息，计算所述栅格区域中每一个位置点对应的植株高度值；
依据所述栅格区域对应的所述植株高度值，计算所述植株高度均值。
6.根据权利要求1所述的喷洒控制方法，其特征在于，所述依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量的步骤包括：
获取每个所述栅格区域对应的所述植株高度均值与预先选定的标准值之间的比较差值；
依据所述比较差值对所述栅格区域进行分类；
依据所述目标栅格区域中不同类别的栅格区域之间的数量比，结合预设的标准喷洒量，评估所述喷头对应的所述喷洒量。
7.根据权利要求6所述的喷洒控制方法，其特征在于，预先设置多个彼此相邻的差值区间，每个所述差值区间对应一个类别标签；所述依据所述比较差值对所述栅格区域进行分类包括：
查找所述栅格区域的比较差值所属的目标差值区间；
判定所述栅格区域的类别与所述目标差值区间的目标类别标签对应。
8.根据权利要求6所述的喷洒控制方法，其特征在于，预先建立有不同比例条件与喷洒量调整比例之间的对应关系；所述依据所述目标栅格区域中不同类别的栅格区域之间的数量比，结合预设的标准喷洒量，评估对应的所述喷洒量的步骤包括：
查询所述数量比所满足的目标比例条件；
依据所述对应关系，获取所述目标比例条件对应的目标喷洒量调整比例；
根据所述标准喷洒量及目标喷洒量调整比例，计算对应的所述喷洒量。
9.根据权利要求1所述的喷洒控制方法，其特征在于，预先划分多个长势区间；每个所述长势区间对应一喷洒量调整比例；所述依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量的步骤包括：
基于各个所述目标栅格区域的所述植株高度均值，计算同时出现于所述喷洒窗口的所述目标栅格区域的总均值；
查找所述总均值所属的目标长势区间；
基于所述目标长势区间对应的目标喷洒量调整比例，结合预设的标准喷洒量，计算所述喷洒量。
10.根据权利要求1所述的喷洒控制方法，其特征在于，所述基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动的步骤包括：
依据所述作业设备与所述喷洒窗口在所述待处理地图上的相对距离值，结合所述作业路径，确定所述喷洒窗口的滑动路径；
按照所述滑动路径将所述喷洒窗口在待处理地图上滑动。
11.一种喷洒控制装置，其特征在于，所述喷洒控制装置包括：
滑动模块，用于基于作业路径控制至少一个喷洒窗口在待处理地图上滑动；其中，所述喷洒窗口根据作业设备中喷头的喷幅区间确定；所述待处理地图中每个栅格区域携带对应的植株高度均值；所述植株高度均值为种植位置属于所述栅格区域的植株的平均高度；
确定模块，用于在所述喷洒窗口滑动到每个所述滑动位置时，确定同时出现于同一所述喷洒窗口内的目标栅格区域；
评估模块，用于在所述喷洒窗口滑动到每个滑动位置时，依据确定出的所述目标栅格区域的所述植株高度均值，评估所述作业设备的喷头对应的喷洒量。
12.根据权利要求11所述的喷洒控制装置，其特征在于，所述喷洒控制装置还包括：
生成模块，将所述喷洒量与所述作业路径关联，生成用于指导喷洒作业的喷洒处方图。
13.根据权利要求11所述的喷洒控制装置，其特征在于，所述的喷洒控制装置还包括：
获取模块，用于获取包含作物种植区域的航拍图像数据；
构建模块，用于依据所述航拍图像数据构建对应的数字地表模型、数字高程模型及数字正射影像图；
划分模块，用于将所述数字地表模型划分为多个地表栅格及将所述数字高程模型划分为多个地形栅格；其中，所述地表栅格与所述地形栅格之间一一对应；
映射模块，用于将所述地表栅格映射到所述数字正射影像图上，以得到所述作物种植区域对应的多个所述栅格区域；
生成模块，用于依据所述栅格区域对应的所述地表栅格及所述地表栅格对应的所述地形栅格，计算所述栅格区域对应的所述植株高度均值；以便依据所述栅格区域及所述植株高度均值生成所述待处理地图。
14.根据权利要求13所述的喷洒控制装置，其特征在于，所述喷洒控制装置还包括：
抽稀模块，用于按照相同的比例，分别对所述数字地表模型及数字高程模型进行抽稀处理。
15.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-10任一所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 510000 Block C, 115 Gaopu Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant after: Guangzhou Jifei Technology Co.,Ltd. Address before: 510000 Block C, 115 Gaopu Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant before: Guangzhou Xaircraft Technology Co.,Ltd. |