CN112329639A - 一种水稻插秧机图像识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻插秧机图像识别系统，包括用于分析存储的后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件，所述实时监控定位组件通过网络设备与后台服务器进行连通，且搭载定位模块，实时采集定位数据，陀螺仪姿态检测，外接高清摄像头，实时采集图片数据设备实时将采集的数据进行一次图像分析，分析结果上传至后台服务器，所述实时监控定位组件包括定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块，所述定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块均相互连通。本发明将高清图片与位置、插秧机作业状态结合，进行实时处理，提高了分析准确度。

Description

一种水稻插秧机图像识别系统

技术领域

本发明涉及农业信息系统技术领域，具体为一种水稻插秧机图像识别系统。

背景技术

水稻插秧机是将水稻秧苗定植在水田中的种植机械。功能是提高插秧的工效和栽插质量，实现合理密植，有利于后续作业的机械化，水稻插秧机进行插秧作业时,插秧机的行走路线主要是直线和“U”型转弯,在直线行走时要求水稻插秧机与已插植秧苗行保持一定距离。驾驶员长时间作业后,会产生视觉疲劳,作业质量就会下降,因此需要辅助驾驶员进行作业判断，提高作业质量。

现有视觉导航系统，前端采集和后端服务器分析，单纯的图片采集并不能反应现场作业情况，采集到的图片无法准确的分析，会产生错误的判断。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术不足，本发明提供了一种水稻插秧机图像识别系统，解决了：现有视觉导航系统，前端采集和后端服务器分析，单纯的图片采集并不能反应现场作业情况，采集到的图片无法准确的分析，会产生错误的判断的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水稻插秧机图像识别系统，包括用于分析存储的后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件，所述实时监控定位组件通过网络设备与后台服务器进行连通，且搭载定位模块，实时采集定位数据，陀螺仪姿态检测，外接高清摄像头，实时采集图片数据设备实时将采集的数据进行一次图像分析，分析结果上传至后台服务器，所述实时监控定位组件包括定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块，所述定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块均相互连通，所述数据分析模块包括轨迹测算单元、监控锁定单元、定位追踪单元。

作为本发明的进一步优选方式，所述陀螺仪姿态检测检测模块包括检测单元、控制单元、识别单元、输送单元；所述检测单元，用于检测插秧机的行驶倾斜角度参数，并将采集到的参数发送至控制单元；所述控制单元，根据接收到的参数判断行驶数据是否处于设定阈值范围中；所述识别单元对处于阀值内的参数进行准确匹配，并将匹配的行驶参数传输至输送单元，所述识别单元对非阀值的参数，直接传输至输送单元；所述输送电源对正常值与非正常进行存储，同时非正常值，将发出错误警报。

作为本发明的进一步优选方式，所述后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件建立相应的更新模块，并基于5G实现通讯，可通过无线网络实现更新。

作为本发明的进一步优选方式，所述后台服务器包括语音对讲模块、图像显示模块、综合分析模块、报错提醒模块和远程制动模块，所述图像显示模块可用于显示实时监控定位组件传输的图像，所述报错提醒模块，用于接收错误的提醒警报，所述综合分析模块可对图片行驶轨迹并结合陀螺仪姿态检测检测模块传输的数据进行整体对比分析判断，所述语音对讲模块可基于无线网络与前端进行通话。

作为本发明的进一步优选方式，所述轨迹测算单元采用定点行驶轨迹测算，并形成图形数据进行传输，所述监控锁定单元基于定位模块进行实时定位，所述定位模块为基于GPS的定位芯片。

作为本发明的进一步优选方式，所述影像采集模块包括包括远景放大单元、清晰度控制单元和传输单元，所述远景放大单元设为可调整图像大小，所述清晰度控制单元设为可调整清晰度，所述影响采集模块可将影像实时传输至后台服务器。

作为本发明的进一步优选方式，所述远程制动模块包括快速制动单元和减速运行单元，当陀螺仪姿态检测检测模块的阀值与正常值差值大于正常值的25％，紧急制动单元进行快速制动，当陀螺仪姿态检测检测模块的阀值与正常值差值为15-25％，减速运行单元进行缓慢制动。

作为本发明的进一步优选方式，所述分析存储的后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件整体采用循环式数据传输。

(三)有益效果

本发明提供了一种水稻插秧机图像识别系统。具备以下有益效果：

(1)本发明通过使用后台服务器进行存储和判断前端运行的插秧机上的实时监控定位组件进行传输的数据，并且可通过传输的数据进行整体分析判断，水稻插秧机是否处于正常轨迹，辅助进行监测，提高运行的稳定性。

(2)本发明通过陀螺仪姿态检测检测模块可对插秧机的运行的角度进行准确的检测，同时可发出报错提醒，并且实时监控定位组件还包括有影像采集模块，可通过结合影像采集的图片进行综合判断，提高了分析的准确度。

(3)本发明通过在后台服务器与实时监控定位组件整体建立无线通讯，并且当运行轨迹出现较大偏差时，后台服务器可通过对讲、警示或者辅助制动的方式进行保护。

附图说明

图1为本发明的整体原理框架示意图；

图2为本发明的流程原理示意图；

图3为本发明的实时监控定位组件的原理框架示意图。

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。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种水稻插秧机图像识别系统，包括用于分析存储的后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件，所述实时监控定位组件通过网络设备与后台服务器进行连通，且搭载定位模块，实时采集定位数据，陀螺仪姿态检测，外接高清摄像头，实时采集图片数据设备实时将采集的数据进行一次图像分析，分析结果上传至后台服务器，所述实时监控定位组件包括定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块，所述定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块均相互连通，所述数据分析模块包括轨迹测算单元、监控锁定单元、定位追踪单元。

陀螺仪姿态检测检测模块包括检测单元、控制单元、识别单元、输送单元；所述检测单元，用于检测插秧机的行驶倾斜角度参数，并将采集到的参数发送至控制单元；所述控制单元，根据接收到的参数判断行驶数据是否处于设定阈值范围中；所述识别单元对处于阀值内的参数进行准确匹配，并将匹配的行驶参数传输至输送单元，所述识别单元对非阀值的参数，直接传输至输送单元；所述输送电源对正常值与非正常进行存储，同时非正常值，将发出错误警报，通过这样的设计可以使用检测单元进行实时检测，同时控制单元进行检测判别是否处于阀值，并且输送单元可将判断信息进行输送。

后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件建立相应的更新模块，并基于5G实现通讯，可通过无线网络实现更新，通过这样的设计可以使用后台服务器、网络设备和实时监控定位组件通过5G网络进行信息连通。

后台服务器包括语音对讲模块、图像显示模块、综合分析模块、报错提醒模块和远程制动模块，所述图像显示模块可用于显示实时监控定位组件传输的图像，所述报错提醒模块，用于接收错误的提醒警报，所述综合分析模块可对图片行驶轨迹并结合陀螺仪姿态检测检测模块传输的数据进行整体对比分析判断，所述语音对讲模块可基于无线网络与前端进行通话，通过这样的设计可以使用语音对讲模块、图像显示模块、综合分析模块、报错提醒模块和远程制动模块进行监控图片，综合分析模块进行分析，同时报错提醒模块可进行报错提醒。

轨迹测算单元采用定点行驶轨迹测算，并形成图形数据进行传输，所述监控锁定单元基于定位模块进行实时定位，所述定位模块为基于GPS的定位芯片，通过这样的设计可以利用GPS定位芯片进行实时准确定位。

影像采集模块包括包括远景放大单元、清晰度控制单元和传输单元，所述远景放大单元设为可调整图像大小，所述清晰度控制单元设为可调整清晰度，所述影响采集模块可将影像实时传输至后台服务器，通过这样的设计可以使用远景放大单元、清晰度控制单元和传输单元整体进行清晰度、图片的放大等调整，便于进行观察。

远程制动模块包括快速制动单元和减速运行单元，当陀螺仪姿态检测检测模块的阀值与正常值差值大于正常值的25％，紧急制动单元进行快速制动，当陀螺仪姿态检测检测模块的阀值与正常值差值为15-25％，减速运行单元进行缓慢制动，通过这样的设计可以使用快速制动单元和减速运行单元进行辅助制动。

分析存储的后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件整体采用循环式数据传输，通过这样的设计整体形成循环式的操作，便于实时进行纠错提醒。

工作原理：使用时，后台服务器进行存储和判断前端运行的插秧机上的实时监控定位组件进行传输的数据，并且可通过传输的数据进行整体分析判断，水稻插秧机是否处于正常轨迹，且陀螺仪姿态检测检测模块可对插秧机的运行的角度进行准确的检测，同时可发出报错提醒，并且实时监控定位组件还包括有影像采集模块，可通过结合影像采集的图片进行综合判断，提高了分析的准确度，同时后台服务器与实时监控定位组件整体建立无线通讯，并且当运行轨迹出现较大偏差时，后台服务器可通过对讲、警示或者辅助制动的方式进行保护。

本发明的，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是现有视觉导航系统，前端采集和后端服务器分析，单纯的图片采集并不能反应现场作业情况，采集到的图片无法准确的分析，会产生错误的判断的问题，本发明通过上述部件的互相组合，本发明通过使用后台服务器进行存储和判断前端运行的插秧机上的实时监控定位组件进行传输的数据，并且可通过传输的数据进行整体分析判断，水稻插秧机是否处于正常轨迹，辅助进行监测，提高运行的稳定性，本发明通过陀螺仪姿态检测检测模块可对插秧机的运行的角度进行准确的检测，同时可发出报错提醒，并且实时监控定位组件还包括有影像采集模块，可通过结合影像采集的图片进行综合判断，提高了分析的准确度，本发明通过在后台服务器与实时监控定位组件整体建立无线通讯，并且当运行轨迹出现较大偏差时，后台服务器可通过对讲、警示或者辅助制动的方式进行保护。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：包括用于分析存储的后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件，所述实时监控定位组件通过网络设备与后台服务器进行连通，且搭载定位模块，实时采集定位数据，陀螺仪姿态检测，外接高清摄像头，实时采集图片数据设备实时将采集的数据进行一次图像分析，分析结果上传至后台服务器，所述实时监控定位组件包括定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块，所述定位模块、数据采集模块、陀螺仪姿态检测检测模块、影像采集模块和数据分析模块均相互连通，所述数据分析模块包括轨迹测算单元、监控锁定单元、定位追踪单元。

2.根据权利要求1所述的一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：所述陀螺仪姿态检测检测模块包括检测单元、控制单元、识别单元、输送单元；所述检测单元，用于检测插秧机的行驶倾斜角度参数，并将采集到的参数发送至控制单元；所述控制单元，根据接收到的参数判断行驶数据是否处于设定阈值范围中；所述识别单元对处于阀值内的参数进行准确匹配，并将匹配的行驶参数传输至输送单元，所述识别单元对非阀值的参数，直接传输至输送单元；所述输送电源对正常值与非正常进行存储，同时非正常值，将发出错误警报。

3.根据权利要求1所述的一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：所述后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件建立相应的更新模块，并基于5G实现通讯，可通过无线网络实现更新。

4.根据权利要求1所述的一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：所述后台服务器包括语音对讲模块、图像显示模块、综合分析模块、报错提醒模块和远程制动模块，所述图像显示模块可用于显示实时监控定位组件传输的图像，所述报错提醒模块，用于接收错误的提醒警报，所述综合分析模块可对图片行驶轨迹并结合陀螺仪姿态检测检测模块传输的数据进行整体对比分析判断，所述语音对讲模块可基于无线网络与前端进行通话。

5.根据权利要求1所述的一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：所述轨迹测算单元采用定点行驶轨迹测算，并形成图形数据进行传输，所述监控锁定单元基于定位模块进行实时定位，所述定位模块为基于GPS的定位芯片。

6.根据权利要求1所述的一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：所述影像采集模块包括包括远景放大单元、清晰度控制单元和传输单元，所述远景放大单元设为可调整图像大小，所述清晰度控制单元设为可调整清晰度，所述影响采集模块可将影像实时传输至后台服务器。

7.根据权利要求4所述的一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：所述远程制动模块包括快速制动单元和减速运行单元，当陀螺仪姿态检测检测模块的阀值与正常值差值大于正常值的25％，紧急制动单元进行快速制动，当陀螺仪姿态检测检测模块的阀值与正常值差值为15-25％，减速运行单元进行缓慢制动。

8.根据权利要求1所述的一种水稻插秧机图像识别系统，其特征在于：所述分析存储的后台服务器、基于无线通讯的网络设备及实时监控定位组件整体采用循环式数据传输。

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