CN113312986A - 一种基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及消毒自动化技术领域，尤其涉及一种基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法，包括摄像头模块、数据读取模块、图像处理模块、喷雾控制模块，摄像头模块实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像，数据读取模块读取摄像头模块的图像数据，并传输至图像处理模块，图像处理模块对接收的图像处理得到喷雾密度，喷雾控制模块通过预设需求密度P1、最大密度P2与图像处理模块得到的液滴的密度值P比较控制喷雾量。本发明的一种基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法，能够在消毒机器人移动过程中检测喷雾喷完消毒液后的地面水滴情况，来完成对消毒喷雾工作的评估工作，使消毒范围不遗漏，且消毒效率更加高效。

Description

一种基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及消毒自动化技术领域，尤其涉及一种基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法。
背景技术
疫情大环境下，日常消毒成为常态，喷雾机器人的使用极大的方便了消毒工作，现有技术如公开号为205411735U的专利文献公开了一种用于中央空调风管的消毒机器人，包括机架，摄像头，消毒装置，机架两侧均布有小带轮、大带轮及齿轮；所述齿轮通过履带连接小带轮及大带轮组成传动链，机架顶部前侧采用回转盘连接固定座，并在固定座的两侧通过回转轴连接摄像头；机架上还设置有消毒装置，所述消毒装置包括带液位显示装置的消毒液储液箱及喷射装置，所述机架顶部设有方形的保护壳，并在保护壳外设有喷射装置，喷射装置与消毒液储液箱相连，所述的喷射装置包括齿轮泵及喷嘴，所述机架的前侧还设有用于照明的探照灯。但现有技术中，对于未消毒的区域，仅仅是通过路径判断是否到达到过，来判断是否消过毒，对于已经喷雾消过毒的区域，也并不清楚是否达到足够的消毒标准。
针对以上技术问题，故需对其进行改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于视觉处理的喷雾控制系统，包括摄像头模块、数据读取模块、图像处理模块、喷雾控制模块；
所述摄像头模块实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像；
所述数据读取模块读取摄像头模块的图像数据，并传输至图像处理模块；
所述图像处理模块对接收的图像先通过RGB转灰度算法得到图像灰度值：
Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114
其中，Gray为转换后的灰度值，R、G、B分别为图像的红、绿、蓝值；
将所得的图像灰度值与预设阈值进行比较将图像转化为二值化图片，将二值化图片上的像素点的值存入函数f(x,y)中，与像素(x,y)对应的点集合{(x+p，y+q)}成为该像素领域，采取4领域标记处理：
F4(x,y)＝{f(x+1,y),f(x+1,y+1),f(x-1,y),f(x-1,y-1)}
其中，x、y代表像素的空间坐标，函数值f代表了在点(x,y)处像素的灰度值，p、q是一对有意义的整数，如果有像素f(x,y)＝f(x+a,y+a),a是一有意义的整数，在图像区域R内存在，f(x,y)与f(x+a,y+a)某一路径中的临界点都存在4领域，则可以说明f(x,y)与f(x+a，y+a)联通，对于一块区域的互相连通点可记为一个液滴，则液滴总数量X＝X+1；
液滴的面积的大小用液滴图像包含的像素数来表示，设第k个水滴的面积大小为Area(k)，图像大小为X1xX2(X1为该水滴在图片中的最大像素宽度，Y1是最大像素长度)，由于二值化后像素仅有黑白两种，将f(x，y)与黑白像素进行比较，若为黑g(x，y)＝0若为白g(x，y)为1，g(x，y)为某一存储数组，将该X1xX2区域的g(x，y)相加则得到液滴图像包含的像素数，则该水滴面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000021
其中，i、j为求和级数中的循环变量；
则图像中的液滴共有X个液滴且总面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000022
通过公式得到液滴的密度值：
P＝Area/N
其中，P为液滴的密度值，Area为液滴总面积；N位该图片总共的像素值；
喷雾控制模块预设需求密度P1、最大密度P2，并与图像处理模块得到的液滴的密度值P比较；
若如果P<P1，则判断为喷雾不达标，喷雾控制模块通过增加输入的PWM占空比增加喷雾量；
如果P>P2则判断为喷雾超标，喷雾控制模块通过减少输入的PWM占空比减少喷雾量。
作为优选方案，所述喷雾控制系统还包括补光模块，所述补光模块通过光照度检测传感器实时监测喷雾工作区域的光照情况，并预设正常工作所需的光照阀值进行比较，若喷雾工作区域的光照情况低于光照阀值，则补光模块控制预装的光源开启光照补充；若喷雾工作区域的光照情况高于光照阀值，则补光模块控制预装的光源关闭光照补充。
作为优选方案，所述预装的光源为红色的可见光光源。
作为优选方案，所述数据读取模块采用SCCB总线传输方式传输数据。
作为优选方案，所述数据读取模块在传输数据时，通过编程预设数据传输数量，在完成一次数目传输后计数值就会自减，当达到零时传输完成。
一种基于视觉处理的喷雾控制系统的控制方法，包括步骤：
S1.摄像头模块实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像；
S2.数据读取模块读取摄像头模块的图像数据，并传输至图像处理模块；
S3.图像处理模块对接收的图像先通过RGB转灰度算法得到图像灰度值：
Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114
其中，Gray为转换后的灰度值，R、G、B分别为图像的红、绿、蓝值；
将所得的图像灰度值与预设阈值进行比较将图像转化为二值化图片，将二值化图片上的像素点的值存入函数f(x,y)中，与像素(x,y)对应的点集合{(x+p，y+q)}成为该像素领域，采取4领域标记处理：
F4(x,y)＝{f(x+1,y),f(x+1,y+1),f(x-1,y),f(x-1,y-1)}
其中，x、y代表像素的空间坐标，函数值f代表了在点(x,y)处像素的灰度值，p、q是一对有意义的整数，如果有像素f(x,y)＝f(x+a,y+a),a是一对有意义的整数，在图像区域R内存在，f(x,y)与f(x+a,y+a)某一路径中的临界点都存在4领域，则可以说明f(x,y)与f(x+a，y+a)联通，对于一块区域的互相连通点可记为一个液滴，则液滴总数量X＝X+1；
液滴的面积的大小用液滴图像包含的像素数来表示，设第k个水滴的面积大小为Area(k)，图像大小为X1xX2，X1为该水滴在图片中的最大像素宽度，Y1是最大像素长度，由于二值化后像素仅有黑白两种，将f(x，y)与黑白像素进行比较，若为黑g(x，y)＝0若为白g(x，y)为1，g(x，y)为某一存储数组，将该X1xX2区域的g(x，y)相加则得到液滴图像包含的像素数，则该水滴面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000041
其中，i、j为求和级数中的循环变量；
则图像中的液滴共有X个液滴且总面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000042
通过公式得到液滴的密度值：
P＝Area/N
其中，P为液滴的密度值，Area为液滴总面积；N位该图片总共的像素值；
S4.喷雾控制模块预设需求密度P1、最大密度P2，并与图像处理模块得到的液滴的密度值P比较；
若如果P<P1，则判断为喷雾不达标，喷雾控制模块通过增加输入的PWM占空比增加喷洒量；
如果P>P2则判断为喷雾超标，喷雾控制模块通过减少输入的PWM占空比减少喷洒量。
作为优选方案，所述步骤S1前还包括步骤:
S0.补光模块通过光照度检测传感器实时监测喷雾工作区域的光照情况，并预设正常工作所需的光照阀值进行比较，若喷雾工作区域的光照情况低于光照阀值，则补光模块控制预装的光源开启光照补充；若喷雾工作区域的光照情况高于光照阀值，则补光模块控制预装的光源关闭光照补充。
作为优选方案，所述步骤S0中预装的光源为红色的可见光光源。
作为优选方案，所述步骤S2中的数据读取模块采用SCCB总线传输方式传输数据。
作为优选方案，所述步骤S2中的数据读取模块在传输数据时，通过编程预设数据传输数量，在完成一次数目传输后计数值就会自减，当达到零时传输完成。
与现有技术相比，本发明的一种基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法，能够在消毒机器人移动过程中检测喷雾喷完消毒液后的地面水滴情况，来完成对消毒喷雾工作的评估工作，使消毒范围不遗漏，且消毒效率更加高效。
附图说明
图1为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的移动喷雾机器人的结构示意图；
图2为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的喷雾控制流程示意图；
图3为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的补光模块的控制流程示意图；
图4为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的SCCB的时序示意图；
图5为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的摄像头接口的接线示意图；
图6为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的灰度值下的地面液滴示意图；
图7为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的二值化下的地面液滴示意图；
图8为本发明实施例一的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法的4领域标记处理示意图；
其中：A.喷雾头；B.泵；C.摄像头；D.喷雾控制系统。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例中的特征可以相互组合。
实施例一：
如图1-8所示，本实施例的基于视觉处理的喷雾控制系统是基于移动喷雾机器人应用设计的，比如图1所示的移动喷雾机器人，包括喷雾头A、消毒水箱中的泵B、摄像头C、喷雾控制系统D，移动喷雾机器人在移动过程中，泵B受喷雾控制系统D控制喷雾头A喷雾，对喷雾工作区域进行喷雾消毒工作，摄像头安装在适于实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像的位置即可，优选的可以增加设计防水、防拆结构，比如自动雨刮器。
具体的，喷雾控制系统包括摄像头模块、数据读取模块、图像处理模块、喷雾控制模块；
摄像头模块通过摄像头实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像；
数据读取模块读取摄像头模块的图像数据，并传输至图像处理模块；
优选的，其中，数据读取模块采用SCCB总线传输方式传输数据，这里我们以单片机STM32与摄像头OV7725为例，接线方式如图5所示，SCCB与标准IIC协议的区别在于它每次传输只能写入或者读取一个字节的数据，而IIC协议是支持突发读写的，即在一次传输中可以写入多个字节的数据，SCC的起始信号、停止信号及数据有效性与IIC协议完全一样。起始信号：在SCL(控制线)即图4中SIO_C，为高电平时，SDA(数据线)即图4中SIO_D，出现一个下降沿，则SCCB开始传输。停止信号：在SCL为高电平时，SDA出现一个上升沿，则SCCB停止传输。数据有效性：除了开始和停止状态，在数据传输过程中，当SCL为高电平时，必须保证SDA上的数据稳定，也就是说，SDA上的电平变换只能发生在SCL为低电平的时候，SDA的信号在SCL为高电平时被采集。
对于摄像头数据读取是将单片机的DCMI(数字图像接口)口对接摄像头的输出口，并将摄像头配置的输出时序为数字摄像头时序。摄像头中的DMA(直接存储器访问)再将DCMI的数据寄存器(0x50050028)搬移数据到显存地址,即如果有液晶会自动显示该地址的内容。
DCMI中的FIFO(先进先出存储器)缓冲接收到的数据、重组数据；比如摄像头口是8位的，而DCMI的数据寄存器是32位的，FIFO将接受到的八位的数据缓存为32位的；而在液晶上显示的是rgb565的是16位的，在DMA传输时一次传输16为，数据才不会乱；这种情况下DMA传输的源数据宽度为32、目的数据宽度为16位；一次传输16位(一个RGB)可以防止像素乱序。当我们在编程时设定一个传输数量，在完成一次数目传输后计数值就会自减，当达到零时就说明传输完成，停止传输，这样可以有效的防止干扰及像素乱序，增强系统的控制稳定性。
图像处理模块对接收的图像先通过RGB转灰度算法得到图像灰度值：
Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114
其中，Gray为转换后的灰度值，R、G、B分别为图像的红、绿、蓝值；
将所得的如图6所示的灰度值图像的灰度值与预设阈值进行比较将图像转化为如图7所示的二值化图片，将二值化图片上的像素点的值存入函数f(x,y)中，与像素(x,y)对应的点集合{(x+p，y+q)}成为该像素领域，采取如图8所示的4领域标记处理：
F4(x,y)＝{f(x+1,y),f(x+1,y+1),f(x-1,y),f(x-1,y-1)}
其中，x、y代表像素的空间坐标，函数值f代表了在点(x,y)处像素的灰度值，p、q是一对有意义的整数，如果有像素f(x,y)＝f(x+a,y+a),a是一有意义的整数，在图像区域R内存在，f(x,y)与f(x+a,y+a)某一路径中的临界点都存在4领域，则可以说明f(x,y)与f(x+a，y+a)联通，对于一块区域的互相连通点可记为一个液滴，则液滴总数量X＝X+1；
液滴的面积的大小用液滴图像包含的像素数来表示，设第k个水滴的面积大小为Area(k)，图像大小为X1xX2，X1为该水滴在图片中的最大像素宽度，Y1是最大像素长度，由于二值化后像素仅有黑白两种，将f(x，y)与黑白像素进行比较，若为黑g(x，y)＝0若为白g(x，y)为1，g(x，y)为某一存储数组，将该X1xX2区域的g(x，y)相加则得到液滴图像包含的像素数，则该水滴面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000081
其中，i、j为求和级数中的循环变量；
则图像中的液滴共有X个液滴且总面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000082
通过公式得到液滴的密度值：
P＝Area/N
其中，P为液滴的密度值，Area为液滴总面积；N位该图片总共的像素值；
喷雾控制模块预设需求密度P1、最大密度P2，并与图像处理模块得到的液滴的密度值P比较；其中，需求密度根据所需要的消毒标准设定，最大密度可根据消毒标准所需的消毒喷雾效果顶值所需的喷雾密度而定；
若如果P<P1，则判断为喷雾不达标，喷雾控制模块通过增加输入的PWM占空比增加喷雾量，加大喷雾功率以满足消毒需求；增加输入的PWM占空比即通过PWM控制，可以控制泵的功率从而控制喷雾量，利用芯片内部模块输出PWM信号，如STM32的定时器除了TIM6和7其他的定时器都可以用来产生PWM输出，其中高级定时器TIM1和TIM8可以同时产生多达7路的PWM输出，对于PWM来说频率和占空比是两个重要的概念。频率是指每秒钟信号从高电平到低电平再回到高电平的次数，为一个PWM波周期的倒数。占空比是指高电平持续时间比一个周期持续的时间。单片机在PWM输出模式下，除了CNT(计数器当前值)、ARR(自动重装载值)之外，还多了一个值CCRx(捕获/比较寄存器值)。当CNT小于CCRx时，TIMx_CHx通道输出低电平；当CNT等于或大于CCRx时，TIMx_CHx通道输出高电平。
如果P>P2则判断为喷雾超标，喷雾控制模块通过减少输入的PWM占空比减少喷雾量，降低喷雾功率，节能降耗。
进一步的，不同的光环境对摄像头采集图片的正确率有紧密的联系，本实施例的喷雾控制系统还包括补光模块，补光模块通过光照度检测传感器实时监测喷雾工作区域的光照情况，并预设正常工作所需的光照阀值进行比较，若喷雾工作区域的光照情况低于光照阀值，则补光模块控制预装的光源开启光照补充，避免在较暗的环境中，采集图像数据有效性差，误差大；若喷雾工作区域的光照情况高于光照阀值，则补光模块控制预装的光源关闭光照补充，从而可以在不同环境亮度下保持稳定性工作；进一步的，可将工作状态分为暗环境下的液滴检测喷雾和亮环境下的液滴检测喷雾，设计加入不同环境下的变量值参与计算，提高控制系统精度。
优选的，预装的光源选用红色的可见光光源，消毒液的主要成分为水，水具有选择吸收性，水对波长较长的光吸收显著，而对波长较短的光吸收不明显，进一步的，波长较长的红色的可见光除了容易吸收，也容易在工作中容易被识别出其的工作状态，红色的可见光导致较少的光被水滴反射，使得该水滴区域的暗度较低，使得摄像头通过这一暗度差异得到正确的水滴数据从而更加精准的控制喷雾量。
进一步的，在控制系统与所控制的元器件交互中设计延时设计，比如PWM控制增大或减少泵工作功率时、补光模块开启或关闭补光时，增强系统控制稳定性。
本实施例还提供基于视觉处理的喷雾控制系统的控制方法，包括步骤：
S0.补光模块通过光照度检测传感器实时监测喷雾工作区域的光照情况，并预设正常工作所需的光照阀值进行比较，若喷雾工作区域的光照情况低于光照阀值，则补光模块控制预装的光源开启光照补充；若喷雾工作区域的光照情况高于光照阀值，则补光模块控制预装的光源关闭光照补充；
S1.摄像头模块实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像；
S2.数据读取模块读取摄像头模块的图像数据，并传输至图像处理模块；
S3.图像处理模块对接收的图像先通过RGB转灰度算法得到图像灰度值：
Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114
其中，Gray为转换后的灰度值，R、G、B分别为图像的红、绿、蓝值；
将所得的图像灰度值与预设阈值进行比较将图像转化为二值化图片，将二值化图片上的像素点的值存入函数f(x,y)中，与像素(x,y)对应的点集合{(x+p，y+q)}成为该像素领域，采取4领域标记处理：
F4(x,y)＝{f(x+1,y),f(x+1,y+1),f(x-1,y),f(x-1,y-1)}
其中，x、y代表像素的空间坐标，函数值f代表了在点(x,y)处像素的灰度值，p、q是一对有意义的整数，如果有像素f(x,y)＝f(x+a,y+a),a是一有意义的整数,在图像区域R内存在，f(x,y)与f(x+a,y+a)某一路径中的临界点都存在4领域，则可以说明f(x,y)与f(x+a，y+a)联通，对于一块区域的互相连通点可记为一个液滴，则液滴总数量X＝X+1；
液滴的面积的大小用液滴图像包含的像素数来表示，设第k个水滴的面积大小为Area(k)，图像大小为X1xX2,X1为该水滴在图片中的最大像素宽度，Y1是最大像素长度，由于二值化后像素仅有黑白两种，将f(x，y)与黑白像素进行比较，若为黑g(x，y)＝0若为白g(x，y)为1,g(x，y)为某一存储数组，将该X1xX2区域的g(x，y)相加则得到液滴图像包含的像素数，则该水滴面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000111
其中，i、j为求和级数中的循环变量；
则图像中的液滴共有X个液滴且总面积的计算公式为：
Figure BDA0003058869950000112
通过公式得到液滴的密度值：
P＝Area/N
其中，P为液滴的密度值，Area为液滴总面积；N位该图片总共的像素值；
S4.喷雾控制模块预设需求密度P1、最大密度P2，并与图像处理模块得到的液滴的密度值P比较；
若如果P<P1，则判断为喷雾不达标，喷雾控制模块通过增加输入的PWM占空比增加喷洒量；
如果P>P2则判断为喷雾超标，喷雾控制模块通过减少输入的PWM占空比减少喷洒量。
其中，步骤S0中预装的光源为红色的可见光光源；所述步骤S2中的数据读取模块采用SCCB总线传输方式传输数据，数据读取模块在传输数据时，通过编程预设数据传输数量，在完成一次数目传输后计数值就会自减，当达到零时传输完成。
本实施例的基于视觉处理的喷雾控制系统及其控制方法，能够在消毒机器人移动过程中检测喷雾喷完消毒液后的地面水滴情况，来完成对消毒喷雾工作的评估工作，使消毒范围不遗漏，且消毒效率更加高效。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于视觉处理的喷雾控制系统，其特征在于，包括摄像头模块、数据读取模块、图像处理模块、喷雾控制模块；
所述摄像头模块实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像；
所述数据读取模块读取摄像头模块的图像数据，并传输至图像处理模块；
所述图像处理模块对接收的图像先通过RGB转灰度算法得到图像灰度值：
Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114
其中，Gray为转换后的灰度值，R、G、B分别为图像的红、绿、蓝值；
将所得的图像灰度值与预设阈值进行比较将图像转化为二值化图片，将二值化图片上的像素点的值存入函数f(x,y)中，与像素(x,y)对应的点集合{(x+p，y+q)}成为该像素领域，采取4领域标记处理：
F4(x,y)＝{f(x+1,y),f(x+1,y+1),f(x-1,y),f(x-1,y-1)}
其中，x、y代表像素的空间坐标，函数值f代表了在点(x,y)处像素的灰度值，p、q是一对有意义的整数，如果有像素f(x,y)＝f(x+a,y+a),a是一有意义的整数，在图像区域R内存在，f(x,y)与f(x+a,y+a)某一路径中的临界点都存在4领域，则可以说明f(x,y)与f(x+a，y+a)联通，对于一块区域的互相连通点可记为一个液滴，则液滴总数量X＝X+1；
液滴的面积的大小用液滴图像包含的像素数来表示，设第k个水滴的面积大小为Area(k)，图像大小为X1xX2，X1为该水滴在图片中的最大像素宽度，Y1是最大像素长度，将f(x，y)与黑白像素进行比较，若为黑g(x，y)＝0若为白g(x，y)为1，g(x，y)为某一存储数组，将该X1xX2区域的g(x，y)相加则得到液滴图像包含的像素数，则该水滴面积的计算公式为：
Figure FDA0003058869940000011
其中，i、j为求和级数中的循环变量；
则图像中的液滴共有X个液滴且总面积的计算公式为：
Figure FDA0003058869940000021
通过公式得到液滴的密度值：
P＝Area/N
其中，P为液滴的密度值，Area为液滴总面积；N位该图片总共的像素值；
喷雾控制模块预设需求密度P1、最大密度P2，并与图像处理模块得到的液滴的密度值P比较；
若如果P<P1，则判断为喷雾不达标，喷雾控制模块通过增加输入的PWM占空比增加喷雾量；
如果P>P2则判断为喷雾超标，喷雾控制模块通过减少输入的PWM占空比减少喷雾量。
2.如权利要求1所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统，其特征在于，所述喷雾控制系统还包括补光模块，所述补光模块通过光照度检测传感器实时监测喷雾工作区域的光照情况，并预设正常工作所需的光照阀值进行比较，若喷雾工作区域的光照情况低于光照阀值，则补光模块控制预装的光源开启光照补充；若喷雾工作区域的光照情况高于光照阀值，则补光模块控制预装的光源关闭光照补充。
3.如权利要求2所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统，其特征在于，所述预装的光源为红色的可见光光源。
4.如权利要求1所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统，其特征在于，所述数据读取模块采用SCCB总线传输方式传输数据。
5.如权利要求4所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统，其特征在于，所述数据读取模块在传输数据时，通过编程预设数据传输数量，在完成一次数目传输后计数值就会自减，当达到零时传输完成。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：
S1.摄像头模块实时拍摄采集喷雾工作区域的地面图像；
S2.数据读取模块读取摄像头模块的图像数据，并传输至图像处理模块；
S3.图像处理模块对接收的图像先通过RGB转灰度算法得到图像灰度值：
Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114
其中，Gray为转换后的灰度值，R、G、B分别为图像的红、绿、蓝值；
将所得的图像灰度值与预设阈值进行比较将图像转化为二值化图片，将二值化图片上的像素点的值存入函数f(x,y)中，与像素(x,y)对应的点集合{(x+p，y+q)}成为该像素领域，采取4领域标记处理：
F4(x,y)＝{f(x+1,y),f(x+1,y+1),f(x-1,y),f(x-1,y-1)}
其中，x、y代表像素的空间坐标，函数值f代表了在点(x,y)处像素的灰度值，p、q是一对有意义的整数，如果有像素f(x,y)＝f(x+a,y+a),a是一有意义的整数，在图像区域R内存在，f(x,y)与f(x+a,y+a)某一路径中的临界点都存在4领域，则可以说明f(x,y)与f(x+a，y+a)联通，对于一块区域的互相连通点可记为一个液滴，则液滴总数量X＝X+1；
液滴的面积的大小用液滴图像包含的像素数来表示，设第k个水滴的面积大小为Area(k)，图像大小为X1xX2，X1为该水滴在图片中的最大像素宽度，Y1是最大像素长度，将f(x，y)与黑白像素进行比较，若为黑g(x，y)＝0若为白g(x，y)为1，g(x，y)为某一存储数组，将该X1xX2区域的g(x，y)相加则得到液滴图像包含的像素数，则该水滴面积的计算公式为：
Figure FDA0003058869940000031
其中，i、j为求和级数中的循环变量；
则图像中的液滴共有X个液滴且总面积的计算公式为：
Figure FDA0003058869940000032
通过公式得到液滴的密度值：
P＝Area/N
其中，P为液滴的密度值，Area为液滴总面积；N位该图片总共的像素值；
S4.喷雾控制模块预设需求密度P1、最大密度P2，并与图像处理模块得到的液滴的密度值P比较；
若如果P<P1，则判断为喷雾不达标，喷雾控制模块通过增加输入的PWM占空比增加喷洒量；
如果P>P2则判断为喷雾超标，喷雾控制模块通过减少输入的PWM占空比减少喷洒量。
7.如权利要求6所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S1前还包括步骤:
S0.补光模块通过光照度检测传感器实时监测喷雾工作区域的光照情况，并预设正常工作所需的光照阀值进行比较，若喷雾工作区域的光照情况低于光照阀值，则补光模块控制预装的光源开启光照补充；若喷雾工作区域的光照情况高于光照阀值，则补光模块控制预装的光源关闭光照补充。
8.如权利要求7所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S0中预装的光源为红色的可见光光源。
9.如权利要求6所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的数据读取模块采用SCCB总线传输方式传输数据。
10.如权利要求9所述的一种基于视觉处理的喷雾控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的数据读取模块在传输数据时，通过编程预设数据传输数量，在完成一次数目传输后计数值就会自减，当达到零时传输完成。
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