CN112219816A - 一种农林有害生物自动监测及无人机飞防定位装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种农林有害生物自动监测及无人机飞防定位装置及其应用，识别出诱集有害生物的种类、数量、大小及龄期等信息，根据这些信息再结合GPS技术判断出该装置所在区域内有害生物发生的地点、种类、程度、阶段等情况，之后据此确定出每一个装置的所在位置及灾害发生程度与生物类型。当无人机在作业时，可与本发明装置产生通讯，接收每一个装置确定的所在位置及灾害发生程度与生物类型等信息，一方面可用于定向防治，另一方面可用于日常不定向防治，避免了农药的无效浪费及防治时间不及时等，极大提高效率，减少消耗。
Description
技术领域
本发明涉及农林有害生物防治监测及无人机飞防技术。
背景技术
随着科技发展和绿色防治理念的兴起，农作物有害生物监控预警和无人机飞防逐渐成为农林领域有害生物防治的新主流，因此在实际的防控工作中，能够实现多地域自动且有效监测有害生物病害动态，实时预警，并及时准确定位进行飞防防治采取措施，可以极大地提升了林业领域对于病虫害发生的反应速度，有助于抓住有利时机实现病虫害的有效防控，减少消耗。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种农林有害生物自动监测及无人机飞防定位装置及其应用，该装置采用食诱、性诱、气味吸引、信息素吸引等方式对农林有害生物产生诱集作用，并利用图像处理和识别技术对诱集生物进行自动拍照及图像识别，识别出诱集有害生物的种类、数量、大小及龄期等信息，根据这些信息再结合GPS技术判断出该装置所在区域内有害生物发生的地点、种类、程度、阶段等情况，之后据此确定出每一个装置的所在位置及灾害发生程度与生物类型。当无人机在作业时，可与本发明装置产生通讯，接收每一个装置确定的所在位置及灾害发生程度与生物类型等信息，一方面可用于定向防治，根据不同装置接收的信息制定出专有无人机飞防方案，包括无人机种类架次、农药种类、施药剂量、施药方法、施药周期等，之后让无人机包括对应的专有飞防方案定向在靶向装置位置进行农药喷洒等飞防工作。另一方面可用于日常不定向防治，让无人机根据自身型号种类、携带农药种类、剂量以及施用方法和施药周期等根据不同装置接收的信息自动选择与其对应符合的靶向装置所在的目标区域进行作业。避免了农药的无效浪费及防治时间不及时等，极大提高效率，减少消耗。
本发明采取以上技术方案实现上述目的，其具有以下优点：1.本发明根据常见农林有害生物行为学的研究，采用食诱、性诱、气味吸引、信息素吸引等方式，能够有效吸引多种有害生物，提高监测准确性和及时性。2.本发明采用图像识别和GPS定位技术，能够有效、准确判断出灾害发生地点、灾害发生程度与生物类型，并可据此制定出专有无人机飞防方案，包括无人机种类架次、农药种类、施药剂量、施药方法、施药周期等。3.本发明采用定位装置与无人机进行通讯，使无人机可以接收不同装置的位置及其灾害发生程度与生物类型等信息并据此采取不同措施，避免了农药的无效浪费及防治时间不及时等，极大提高效率，减少消耗。4.本发明具有高效、简捷、自动、特异性强、准确性和稳定性高等特点，可以节约大量人力物力成本。
附图说明
图1.装置整体示意图
附图标记为：1、诱集板；2、诱集槽；3、机箱；4、太阳能电池板；5、支架；6、摄像头；7、信号接收发射器与天线。
具体实施方式：
下面结合附图，对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明由诱集板1、诱集槽2、机箱3、摄像头6及支架5构成。整个装置各组件均固定在一起形成整体，在使用中根据其所在环境可以以倾斜、水平或垂直等任意角度放置。
诱集板1用于作为摄像头6拍摄的背景板，由形状为正方形的单色塑料板构成，边长大小视实际应用情况可变，表面光滑。
诱集槽2固定于诱集板1上正中间，由底面为正方形的塑料长方体盒构成，其底面边长是诱集板边长的五分之一，高度视实际应用情况可调。诱集槽2表面有若干网眼，用于散发气味和信息素。诱集槽2两端侧表面均可活动，可通过卡槽上下抽拉拆卸，形成活动的门，用于放置关于有害生物的食诱、性诱、气味吸引、信息素的载体，当抽出侧表面时放入适量载体再合上侧表面即可。
在诱集板1一侧放置有机箱3，机箱3形状为长方体，其大小随诱集板1的大小同比例可变，机箱3上顶部装有太阳能电池板4及信号接收发射器与天线7。机箱3内部装有供电装置、开发板、数据传输装置及定位装置。供电装置由太阳能电池板4、太阳能控制器及蓄电池构成，可连接到开发板、数据传输装置、定位装置及摄像头等电子装置为其供电。开发板为嵌入式开发板，可安装系统及相应软件程序。数据传输装置为无线透传设备，可以进行数据的远程无线传输，与云端控制中心或无人机等进行通讯，传输信息。定位装置含定位器和信号接收发射器，可以与无人机进行通讯，发出定位信号供无人机定位。开发板连接摄像头、数据传输装置及定位装置，开发板内部安装有程序，可控制摄像头、数据传输装置及定位装置各电子设备的定向正常工作。
在机箱3一端设置有支架5，用于放置摄像头6悬空于诱集板正中上方，让摄像头6垂直于诱集板1竖直向下照射。
当装置工作时，该装置采用食诱、性诱、气味吸引、信息素吸引等方式对农林有害生物产生诱集作用，利用诱集槽2中放置的关于有害生物的食诱、性诱、气味吸引、信息素的载体，再通过诱集槽2表面的孔散发出来诱集有害生物，使其诱集到诱集板1上。诱集板1正上方的摄像头6通过开发板软件设置为对诱集板1表面定时拍照，同时对拍摄照片进行筛选，当筛选出照片中存在有害生物的图片则进行保留，反之则自动删除。装置可通过对保留图片进行在云端或本地的图像识别，识别出诱集生物的种类、数量、大小及龄期等信息，根据这些信息再结合gps技术判断出该装置所在区域内有害生物发生的地点、种类、程度、阶段等情况，之后据此确定出每一个装置的所在位置及灾害发生程度与生物类型，所在位置有经纬度表示，灾害发生程度由等级表示，分为1、2、3、4、5等5个级别，逐一递增，灾害生物类型由生物学名名称表示。无人机可以在作业工程中，与本发明装置信号接收发射器与天线7产生通讯，接收每一个装置确定的所在位置及灾害发生程度与生物类型等信息，一方面可用于定向防治，根据不同装置接收的信息制定出专有无人机飞防方案，包括无人机种类架次、农药种类、施药剂量、施药方法、施药周期等，之后让无人机包括对应的专有飞防方案定向在靶向装置位置进行农药喷洒等飞防工作。另一方面可用于日常不定向防治，让无人机根据自身型号种类、携带农药种类、剂量以及施用方法和施药周期等根据不同装置接收的信息自动选择与其对应符合的靶向装置所在的目标区域进行作业，反之，当无人机经过非靶向装置所在的区域，包括该区域灾害生物类型与所携带农药不符，该区域灾害程度低无需防治，该区域灾害用量与携带农药剂量不符，该区域施药方式、无人机适用型号与实际经过无人机不符，该区域施药时间未至等情况时，可以选择不采取农药喷洒等防治措施，避免了农药的无效浪费、污染及防治时间不及时等，极大提高效率，减少消耗。
实验例1：
本实施例中，选择两处100亩地虫害多发生区域，将其中100亩地平均分为10份，每份10亩地，并按1-10依次进行编号，在每个编号地的中心安装1台该装置，共安装10台。另100亩地无任何操作作为空白对照试验。打开太阳能装置进行正常供电，首先通过放入诱集盒不同诱集物质的载体，对各有害生物进行诱集作用，再通过图像识别和数据的正常通信，可以清楚的看到每个装置是否被拍到了有害生物，以及被拍到的有害生物类别，数量，大小及龄期等，根据这些信息再结合GPS技术判断出该装置所在区域内有害生物发生的地点、种类、程度、阶段等情况，之后确定出每一个装置的所在位置及灾害发生程度与生物类型，如下表并分别制定专有无人机飞防方案，在两处100亩地均使用该方案下，均随机放置无人机进行喷洒作业。经试验证明，在放置本发明装置的100亩试验区域，无人机可以根据自身携带的药品及药量准确地通过装置定位其靶向的防治区域进行喷洒农药等防治措施，相对于空白对照试验的无人机随机作业，能够及时有效的对有害生物进行防治，避免了农药的大量无效浪费及污染，具有高效、简捷、自动、特异性强、准确性和稳定性高等特点，极大提高效率，减少消耗。
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 面积(亩) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 有害生物类型 | 蝗虫 | 蝗虫 | 蝗虫 | 白粉虱 | 鼠 | 草贪 | 草贪 | |||
| 程度等级 | 1 | 3 | 2 | 1 | 3 | 3 |
本发明仅以上述实施例进行说明，凡根据本发明原理进行的等效变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (4)
1.一种农林有害生物自动监测及无人机飞防定位装置及其应用，包括诱集板(1)、诱集槽(2)、机箱(3)、摄像头(6)及支架(5)，其特征在于：整个装置各组件均固定在一起形成整体，在使用中根据其所在环境可以以倾斜、水平或垂直等任意角度放置，诱集板(1)用于作为摄像头(6)拍摄的背景板，由形状为正方形的单色塑料板构成，边长大小视实际应用情况可变，表面光滑，诱集槽(2)固定于诱集板(1)上正中间，由底面为正方形的塑料长方体盒构成，其底面边长是诱集板边长的五分之一，高度视实际应用情况可调，诱集槽(2)表面有若干网眼，用于散发气味和信息素，诱集槽(2)两端侧表面均可活动，可通过卡槽上下抽拉拆卸，形成活动的门，在诱集板(1)一侧放置有机箱(3)，机箱(3)形状为长方体，其大小随诱集板(1)的大小同比例可变，机箱(3)上顶部装有太阳能电池板(4)及信号接收发射器与天线(7)，机箱(3)内部装有供电装置、开发板、数据传输装置及定位装置，供电装置由太阳能电池板(4)、太阳能控制器及蓄电池构成，可连接到开发板、数据传输装置、定位装置及摄像头等电子装置为其供电，开发板为嵌入式开发板，可安装系统及相应软件程序。数据传输装置为无线透传设备，可以进行数据的远程无线传输，与云端控制中心或无人机等进行通讯，传输信息。定位装置含定位器和信号接收发射器，可以与无人机进行通讯，发出定位信号供无人机定位，开发板连接摄像头、数据传输装置及定位装置，开发板内部安装有程序，可控制摄像头、数据传输装置及定位装置各电子设备的定向正常工作，在机箱(3)一端设置有支架(5)，用于放置摄像头(6)悬空于诱集板正中上方，让摄像头(6)垂直于诱集板(1)竖直向下照射。
2.根据权利要求1所述的一种农林有害生物自动监测及无人机飞防定位装置及其应用，其特征在于：所述诱集槽(2)中放置的关于有害生物的食诱、性诱、气味吸引、信息素的载体，再通过诱集槽2表面的孔散发出来诱集有害生物，使其诱集到诱集板1上。
3.根据权利要求1所述的一种农林有害生物自动监测及无人机飞防定位装置及其应用，其特征在于：所述诱集板1正上方的摄像头6通过开发板软件设置为对诱集板1表面定时拍照，同时对拍摄照片进行筛选，当筛选出照片中存在有害生物的图片则进行保留，反之则自动删除，装置可通过对保留图片进行在云端或本地的图像识别，识别出诱集生物的种类、数量、大小及龄期等信息，根据这些信息再结合gps技术判断出该装置所在区域内有害生物发生的地点、种类、程度、阶段等情况，之后据此确定出每一个装置的所在位置及灾害发生程度与生物类型，所在位置有经纬度表示，灾害发生程度由等级表示，分为1、2、3、4、5等5个级别，逐一递增，灾害生物类型由生物学名名称表示。
4.根据权利要求1所述的一种农林有害生物自动监测及无人机飞防定位装置及其应用，其特征在于：所述信号接收发射器与天线7在无人机作业时与无人机产生通讯，接收每一个装置确定的所在位置及灾害发生程度与生物类型等信息，一方面可用于定向防治，根据不同装置接收的信息制定出专有无人机飞防方案，包括无人机种类架次、农药种类、施药剂量、施药方法、施药周期等，之后让无人机包括对应的专有飞防方案定向在靶向装置位置进行农药喷洒等飞防工作，另一方面可用于日常不定向防治，让无人机根据自身型号种类、携带农药种类、剂量以及施用方法和施药周期等根据不同装置接收的信息自动选择与其对应符合的靶向装置所在的目标区域进行作业，反之，当无人机经过非靶向装置所在的区域，包括该区域灾害生物类型与所携带农药不符，该区域灾害程度低无需防治，该区域灾害用量与携带农药剂量不符，该区域施药方式、无人机适用型号与实际经过无人机不符，该区域施药时间未至等情况时，可以选择不采取农药喷洒等防治措施。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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