CN112417979A - 田间病虫害监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及病虫害防治领域，且公开了田间病虫害监测系统，包括无人机，所述无人机的内部设置有控制器与数据储存器，所述无人机的上端连接有蓄电池，所述无人机的下端安装有高清摄像头与红外热成像仪，所述无人机的表面连接有无线传输器，所述无线传输器连接有远程控制终端与终端服务器，所述终端服务器所述终端服务器内设有病虫害管理系统；本发明还提供田间病虫害监测方法。该田间病虫害监测系统及方法，能够对田间病虫害图像的实时采集，系统自带病虫害识别分析功能，从而实现了对各区域的病虫害进行实时监控，同时能够极大降低测报人员的工作量和劳动强度，并且能显著提高准确率，效果好。
Description
技术领域
本发明涉及病虫害防治领域，具体为田间病虫害监测系统及方法。
背景技术
病虫监测是控制病虫害的基础，而目前，对病虫害的监控还停留在人工定时定点进行，实时性、准确性均较差，费时费力，且工作量大，测报人员非常辛苦，而且人为因素影响大，远不能适应现代化测报的要求，如何准确监控田间病虫害，减少病虫害对农作物的影响，保证国家粮食安全，是当务之急，且具有很重要的现实意义，为此我们提出田间病虫害监测系统及方法。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供田间病虫害监测系统及方法，实现了对田间病虫害图像的实时采集，系统自带病虫害识别分析功能，从而实现了对各区域的病虫害进行实时监控，同时能够极大降低监测人员的工作量和劳动强度，并且能显著提高准确率，效果好。
本发明提供如下技术方案：田间病虫害监测系统，包括无人机，所述无人机的内部设置有控制器与数据储存器，所述无人机的上端连接有蓄电池，所述无人机的下端安装有高清摄像头与红外热成像仪，所述无人机的表面连接有无线传输器，所述无线传输器连接有远程控制终端与终端服务器，所述终端服务器所述终端服务器内设有病虫害管理系统，所述病虫害管理系统包括病虫害识别模块、病虫害统计模块以及防治决策模块。
优选的，所述控制器固定连接与无人机的内部，所述蓄电池与无人机的连接处连接有安装架，所述蓄电池与无人机之间通过安装架活动连接，所述蓄电池与控制器之间为电性连接，所述数据储存器固定连接于无人机的内部，且与控制器之间电性连接，所述数据储存器用于储存采集到的病虫害图像。
优选的，所述高清摄像头以及红外热成像仪与无人机之间连接有调节架，所述高清摄像头以及红外热成像仪与无人机之间通过调节架活动连接，所述高清摄像头以及红外热成像仪与控制器之间均为电性连接，所述高清摄像头与红外热成像仪用于在运动过程中采集田间各个区域的病虫害图像，所述无线传输器固定安装于无人机的上端表面，所述无线传输器用于数据的无线传输。
优选的，所述远程控制终端包括编辑模块与人机交互模块，且与远程控制终端之间均为信号连接，所述远程控制终端与控制器之间通过无线传输器信号连接，所述远程控制终端用于向控制器发送运动控制指令，所述终端服务器与控制器之间通过无线传输器信号连接，所述终端服务器用于实时接收病虫害图像。
优选的，所述病虫害管理系统与终端服务器信号连接，所述病虫害识别模块、病虫害统计模块与防治决策模块之间依次信号连接，所述病虫害管理系统用于记录病虫害情况，并且形成资料进行存储保存。
优选的，所述病虫害识别模块包括识别病虫害图像中相关的害虫种类、病害的类型等，所述病虫害统计模块基于对病虫害识别模块的识别结果进行统计分析，并以表格的方式自动输出病虫害统计分析结果，所述防治决策模块针对病虫害统计模块得到的统计分析结果，计算得出有利于改善病虫害情况的联合防治方案，并用于对不同联合防治备选方案所引发的病虫害情况变化趋势进行比较，提出最终的防治决策方案。
本发明还提供田间病虫害监测方法，所述方法包括：
1)、利用远程控制终端编辑命令，并通过无线传输器向控制器发出命令；
2)、控制器根据命令控制无人机升起，配合高清摄像头与红外热成像仪对田间各个区域的病虫害区进行摄像采集并保存；
3)、利用无线传输器将采集到的病虫害图像进行无线传输；
4)、利用终端服务器接收病虫害图像，配合病虫害管理系统对病虫害图像进行分析处理。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了田间病虫害监测系统及方法，具备以下有益效果：
通过远程控制终端操作无人机巡视，利用高清摄像头配合红外热成像仪，可以对田间各个区域进行摄像采集，并能够及时将监测数据进行远程无线传输，实现了对各区域的病虫害进行实时远程监测，能够及时发现大规模的病虫害作物，配合系统自带病虫害识别分析功能，可以使远程监测人员对田间中的病虫害分布和数量更加直观的了解，并可以及时作出相应的防治措施，不仅能够降低监测人员的工作量和劳动强度，并且能显著提高准确率，增加了田间作物的产量，提高了经济效益。
附图说明
图1为本发明结构的系统图；
图2为本发明结构的无人机结构示意图；
图3为本发明结构的方法流程图。
图中：1、无人机；2、控制器；3、蓄电池；4、高清摄像头；5、红外热成像仪；6、数据储存器；7、无线传输器；8、远程控制终端；9、终端服务器；10、病虫害管理系统；101、病虫害识别模块；102、病虫害统计模块；103、防治决策模块。
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-图3，田间病虫害监测系统，包括无人机1，无人机1的内部设置有控制器2与数据储存器6，无人机1的上端连接有蓄电池3，无人机1的下端安装有高清摄像头4与红外热成像仪5，无人机1的表面连接有无线传输器7，无线传输器7连接有远程控制终端8与终端服务器9，终端服务器9终端服务器9内设有病虫害管理系统10，病虫害管理系统10包括病虫害识别模块101、病虫害统计模块102以及防治决策模块103。
控制器2固定连接与无人机1的内部，蓄电池3与无人机1的连接处连接有安装架，蓄电池3与无人机1之间通过安装架活动连接，蓄电池3与控制器2之间为电性连接，数据储存器6固定连接于无人机1的内部，且与控制器2之间电性连接，数据储存器6用于储存采集到的病虫害图像。
高清摄像头4以及红外热成像仪5与无人机1之间连接有调节架，高清摄像头4以及红外热成像仪5与无人机1之间通过调节架活动连接，高清摄像头4以及红外热成像仪5与控制器2之间均为电性连接，高清摄像头4与红外热成像仪5用于在运动过程中采集田间各个区域的病虫害图像，无线传输器7固定安装于无人机1的上端表面，无线传输器7用于数据的无线传输。
远程控制终端8包括编辑模块与人机交互模块，且与远程控制终端8之间均为信号连接，远程控制终端8与控制器2之间通过无线传输器7信号连接，远程控制终端8用于向控制器2发送运动控制指令，终端服务器9与控制器2之间通过无线传输器7信号连接，终端服务器9用于实时接收病虫害图像。
病虫害管理系统10与终端服务器9信号连接，病虫害识别模块101、病虫害统计模块102与防治决策模块103之间依次信号连接，病虫害管理系统10用于记录病虫害情况，并且形成资料进行存储保存。
病虫害识别模块101包括识别病虫害图像中相关的害虫种类、病害的类型等，病虫害统计模块102基于对病虫害识别模块101的识别结果进行统计分析，并以表格的方式自动输出病虫害统计分析结果，防治决策模块103针对病虫害统计模块102得到的统计分析结果，计算得出有利于改善病虫害情况的联合防治方案，并用于对不同联合防治备选方案所引发的病虫害情况变化趋势进行比较，提出最终的防治决策方案。
工作时，使用者利用远程控制终端8内的编辑模块进行指令编辑，配合人机交互模块将指令发出，经过无线传输器7的发送，由向控制器2接收后向无人机1发出相应的指令，控制无人机1升空，继续利用远程控制终端8编辑相应的指令，调整高清摄像头4以及红外热成像仪5的角度，进而对田间各个区域的作物进行摄像采集，利用无线传输器7将采集到的图像实时传输至终端服务器9，同时利用无人机1内的数据储存器6将采集到的图像数据进行实时保存备份，再配合病虫害识别模块101，对采集到的图像进行病虫害识别，再利用病虫害统计模块102基于对病虫害识别模块101识别后的结果进行统计分析，并以表格的方式自动输出病虫害统计分析结果，配合防治决策模块103针对病虫害统计模块102得到的统计进行分析，计算得出有利于改善病虫害情况的联合防治方案，并用于对不同联合防治备选方案所引发的病虫害情况变化趋势进行比较，提出最终的防治决策方案。
需要说明的是，在本文中，诸如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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.田间病虫害监测系统，包括无人机(1)，其特征在于：所述无人机(1)的内部设置有控制器(2)与数据储存器(6)，所述无人机(1)的上端连接有蓄电池(3)，所述无人机(1)的下端安装有高清摄像头(4)与红外热成像仪(5)，所述无人机(1)的表面连接有无线传输器(7)，所述无线传输器(7)连接有远程控制终端(8)与终端服务器(9)，所述终端服务器(9)所述终端服务器(9)内设有病虫害管理系统(10)，所述病虫害管理系统(10)包括病虫害识别模块(101)、病虫害统计模块(102)以及防治决策模块(103)。
2.根据权利要求1所述的田间病虫害监测系统，其特征在于：所述控制器(2)固定连接与无人机(1)的内部，所述蓄电池(3)与无人机(1)的连接处连接有安装架，所述蓄电池(3)与无人机(1)之间通过安装架活动连接，所述蓄电池(3)与控制器(2)之间为电性连接，所述数据储存器(6)固定连接于无人机(1)的内部，且与控制器(2)之间电性连接，所述数据储存器(6)用于储存采集到的病虫害图像。
3.根据权利要求1所述的田间病虫害监测系统，其特征在于：所述高清摄像头(4)以及红外热成像仪(5)与无人机(1)之间连接有调节架，所述高清摄像头(4)以及红外热成像仪(5)与无人机(1)之间通过调节架活动连接，所述高清摄像头(4)以及红外热成像仪(5)与控制器(2)之间均为电性连接，所述高清摄像头(4)与红外热成像仪(5)用于在运动过程中采集田间各个区域的病虫害图像，所述无线传输器(7)固定安装于无人机(1)的上端表面，所述无线传输器(7)用于数据的无线传输。
4.根据权利要求1所述的田间病虫害监测系统，其特征在于：所述远程控制终端(8)包括编辑模块与人机交互模块，且与远程控制终端(8)之间均为信号连接，所述远程控制终端(8)与控制器(2)之间通过无线传输器(7)信号连接，所述远程控制终端(8)用于向控制器(2)发送运动控制指令，所述终端服务器(9)与控制器(2)之间通过无线传输器(7)信号连接，所述终端服务器(9)用于实时接收病虫害图像。
5.根据权利要求1所述的田间病虫害监测系统，其特征在于：所述病虫害管理系统(10)与终端服务器(9)信号连接，所述病虫害识别模块(101)、病虫害统计模块(102)与防治决策模块(103)之间依次信号连接，所述病虫害管理系统(10)用于记录病虫害情况，并且形成资料进行存储保存。
6.田间病虫害监测方法，应用于权利要求1-5中任意一项所述的田间病虫害监测系统，其特征在于：所述方法包括：
1)、利用远程控制终端(8)编辑命令，并通过无线传输器(7)向控制器(2)发出命令；
2)、控制器(2)根据命令控制无人机(1)升起，配合高清摄像头(4)与红外热成像仪(5)对田间各个区域的病虫害区进行摄像采集并保存；
3)、利用无线传输器(7)将采集到的病虫害图像进行无线传输；
4)、利用终端服务器(9)接收病虫害图像，配合病虫害管理系统(10)对病虫害图像进行分析处理。
7.根据权利要求6所述的田间病虫害监测系统方法，其特征在于：所述病虫害识别模块(101)包括识别病虫害图像中相关的害虫种类、病害的类型等，所述病虫害统计模块(102)基于对病虫害识别模块(101)的识别结果进行统计分析，并以表格的方式自动输出病虫害统计分析结果，所述防治决策模块(103)针对病虫害统计模块(102)得到的统计分析结果，计算得出有利于改善病虫害情况的联合防治方案，并用于对不同联合防治备选方案所引发的病虫害情况变化趋势进行比较，提出最终的防治决策方案。
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