CN114326802B - 喷洒作业控制方法、装置、飞行器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化作业技术领域,提供一种喷洒作业控制方法、装置、飞行器及存储介质。通过先根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域,该待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;并根据目标区域,预测环境风的信息;基于环境风的信息,调整喷洒作业的作业参数;再根据调整后的作业参数,控制飞行器执行喷洒作业。通过对环境风进行预测和调整作业参数,从而避免了环境风对喷洒作业的影响,提高了喷洒的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及自动化作业技术领域,具体而言,涉及一种喷洒作业控制方法、装置、飞行器及存储介质。
背景技术
随着农业自动化作业的技术革新,农业自动化设备呈现爆发式的增长,例如飞行器、无人机成为了农业生产中不可或缺的工具之一。现有喷洒农药的方式是飞行器按照预设的航线路径规划执行喷洒作业,而在有风环境下,会导致出现漏喷、复喷、少喷等情况。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种喷洒作业控制方法、装置、飞行器及存储介质。
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,本发明提供一种喷洒作业控制方法,所述方法包括:
根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域;所述待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;
根据所述目标区域,预测环境风的信息;
根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数;
根据调整后的作业参数,控制所述飞行器执行所述喷洒作业。
在可选的实施方式中,所述环境风的信息包括风向;所述根据所述目标区域,预测环境风的信息的步骤,包括:
根据所述飞行器的位置和所述喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;
根据所述飞行器的高度、所述标准区域和所述目标区域,计算出偏转方向;
根据所述偏转方向,预测所述环境风的风向。
在可选的实施方式中,所述作业参数包括喷洒方向;所述根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数的步骤,包括:
根据所述风向,获得补偿方向角;
根据所述补偿方向角,调整所述喷洒方向。
在可选的实施方式中,所述环境风的信息包括风速和频率;所述根据所述目标区域,预测环境风的信息的步骤,包括:
根据所述飞行器的位置和所述喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;
根据所述标准区域和所述目标区域,计算出偏移量;
根据所述当前作业参数、所述偏移量和预设关系,预测所述环境风的风速;所述预设关系表示所述作业参数、偏移范围和风速范围的一一对应关系;
根据所述偏移量和预设采集周期,预测所述环境风的频率。
在可选的实施方式中,所述作业参数包括喷洒流量和雾化等级;所述根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数的步骤,包括:
若所述风速和所述频率大于预设阈值,增大所述喷洒流量和所述雾化等级,以提高喷洒幅度。
在可选的实施方式中,所述方法还包括:
对获取到的待定图像进行识别,获得实际喷洒效果;所述待定图像为所述飞行器按照所述调整后的作业参数,执行所述喷洒作业所采集的作业区域的图像;
当所述实际喷洒效果未满足预设喷洒效果,再次调整所述作业参数,直至所述实际喷洒效果满足所述预设喷洒效果,或者调整次数达到预设次数;
若所述调整次数达到所述预设次数,所述实际喷洒效果未满足所述预设喷洒效果,则调整所述飞行器的飞行路径。
在可选的实施方式中,所述对获取到的待定图像进行识别,获得实际喷洒效果的步骤,包括:
对获取到的待定图像进行识别,得到液滴的大小和数量;
根据所述液滴的大小和数量,计算所述液滴的密度和覆盖范围;所述实际喷洒效果包括所述液滴的密度和覆盖范围。
第二方面,本发明提供一种喷洒作业控制装置,所述装置包括:
确定模块,用于根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域;所述待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;
预测模块,用于根据所述目标区域,预测环境风的信息;
调整模块,用于根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数;
控制模块,用于根据调整后的作业参数,控制所述飞行器执行所述喷洒作业。
第三方面,本发明提供一种飞行器,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现前述实施方式中任一项所述的方法。
第四方面,本发明提供一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现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作业控制方法、装置、飞行器及存储介质,通过先根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域,该待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;然后根据目标区域,预测环境风的信息,基于环境风的信息,调整喷洒作业的作业参数;最后根据调整后的作业参数,控制飞行器执行喷洒作业。通过对环境风进行预测和调整作业参数,从而避免了环境风对喷洒作业的影响,提高了喷洒的准确度。
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一种场景示例图;
图2示出了本发明实施例提供的飞行器方框示意图;
图3示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制方法的一种流程示意图;
图4示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制方法的又一种流程示意图;
图5示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制方法的又一种流程示意图;
图6示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制方法的又一种流程示意图;
图7示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制方法的又一种流程示意图;
图8示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制方法的又一种流程示意图;
图9示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制方法的又一种流程示意图;
图10示出了本发明实施例提供的喷洒作业控制装置的一种功能模块图。
图标:100-飞行器;110-总线;120-处理器;130-存储器;170-通信接口;180-视觉模块;190-喷洒模块;300-喷洒作业控制装置;310-确定模块;330-预测模块;350-调整模块;370-控制模块。
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。
请参阅图1,是本发明实施例提供的一种场景示意图。该示意图中示出了现有技术中飞行器按照预设的航线路径规划,在农田上空执行喷洒作业。在有环境风的情况下,由于受到环境风的影响,导致实际喷洒的区域与规划喷洒的区域不符,出现漏喷、复喷、少喷的现象,使得喷洒的精准度较低,从而直接影响农作物病虫害的消杀率、农作物生产量等。进而,本发明提出了一种喷洒作业控制方法、装置、飞行器和存储介质,以解决上述问题。下面将对本发明实施例提供的喷洒作业控制方法进行介绍。
请参照图2,是本发明实施例提供的一种飞行器100的方框示意图。其结构可用于实现上述图1中的飞行器。该飞行器100包括总线110、处理器120、存储器130、通信接口170。
总线110可以是将上述元件相互连接并在上述元件之间传递通信(例如控制消息)的电路。
处理器120可以通过总线110从上述其它元件(例如存储器130、通信接口170等)接收命令,可以解释接收到的命令,并可以根据所解释的命令来执行计算或数据处理。
处理器120可能是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。该处理器120可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
存储器130可以存储从处理器120或其它元件(例如通信接口170等)接收的命令或数据或者由处理器120或其它元件产生的命令或数据。
存储器130可以是但不限于,随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等。
通信接口170可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
可选地,本发明实施例提供的飞行器100还可以包括视觉模块180和喷洒模块190。
其中,视觉模块180可以是多路视觉相机,即多方位、多角度组合成的双目摄像头,具备飞行器机身下方120°的视场角,前后左右60°的视场角,并且具有补光功能,可以在夜间采集到清晰的图像。在飞行器执行喷洒作业过程中,可以将采集到的图像传输给处理器120,进行视觉识别、视觉融合等分析。
喷洒模块190可以是用于喷洒药液的喷头,可以在接收到的处理器发送的喷洒作业的作业参数如喷洒方向,喷洒流量、雾化等级等参数,通过控制喷头的方向来调整喷洒方向、通过控制离心喷雾转盘速度、调节喷头的松紧,来调整喷洒流量和雾化等级,控制喷洒的幅度。
可以理解的是,图2所示的结构仅为飞行器100的结构示意图,飞行器100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件,或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
下面将以上述图2中所示的飞行器100作为执行主体,执行本发明实施例提供的各个方法中的各个步骤,并实现对应技术效果。
请参阅图3,图3是本发明实施例提供的一种喷洒作业控制方法的流程示意图。
步骤S202,根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域;
其中,待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像。
可以理解的是,在执行喷洒作业之前,可以预先在相应的应用程序中选择需要喷洒农药的农田,如在农业高精度地图中确定边界线,并设置飞起器的飞行参数和喷洒作业的作业参数。
飞行参数可以包括飞起器的高度、速度、飞行路径等参数。飞行参数可以按照实际应用设置,本发明实施例不做限定。
可选地,视觉模组在飞行器执行喷洒作业的过程中,可以精确的获取到液滴着落在农作物表面的范围和位置信息,并实时的追踪喷洒的路径。
飞起器在按照预先设置的飞行参数和作业参数,对农田执行喷洒作业的过程中,可以通过视觉模组采集喷洒区域即作业区域的图像,即获取到待处理图像;然后根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的液滴所在的区域,即目标区域。
步骤S204,根据目标区域,预测环境风的信息;
可以理解的是,飞行器是按照预先设置的飞行参数和作业参数,执行喷洒作业,若无环境风的影响,则存在预设喷洒的区域。
可以选,可以基于该预设喷洒的区域和实际喷洒的目标区域的差异,对环境风进行预测,得的环境风的信息。
步骤S206,根据环境风的信息,调整喷洒作业的作业参数;
可选地,获取到环境风的信息后,为了避免环境风对实际喷洒作业产生影响,可以基于预测出的环境风的信息,对预先设置的喷洒作业的作业参数进行调整,并通过控制喷洒模块,以实现在有环境风的情况下,实际喷洒的区域符合预设喷洒的区域。
步骤S208,根据调整后的作业参数,控制飞行器执行喷洒作业。
可选地,在对预先设置的喷洒作业的作业参数进行调整后,可以根据该调整后的作业参数,控制飞行器继续执行喷洒作业。
可见基于上述步骤,通过先根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域,该待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;然后根据目标区域,预测环境风的信息,基于环境风的信息,调整喷洒作业的作业参数;最后根据调整后的作业参数,控制飞行器执行喷洒作业。通过对环境风进行预测和调整作业参数,从而避免了环境风对喷洒作业的影响,提高了喷洒的准确度。
可选地,环境风的信息包括风向,进而本发明实施例提供了一种预测风向的可能实现方式。请参阅图4,其中步骤S204可以包括以下步骤:
步骤S204A-1,根据飞行器的位置和喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;
可选地,喷洒作业的作业参数可以包括喷洒方向、喷洒流量和雾化等级,其中雾化等级可以理解为喷洒液滴的颗粒度。需要说明的是,喷洒作业的作业参数可以按照实际应用设计,本发明实施例不作限定。
例如,以当前作业参数为预先设置的作业参数,即预设喷洒方向、预设喷洒流量和预设雾化等级为例。
可以根据预先设置的飞行参数中的飞行路径,得到飞行器的位置;再根据飞行器的位置、预设喷洒方向、预设喷洒流量和预设雾化等级,确定出预设喷洒的区域即标准区域。该标准区域可以理解为无环境风的情况下,飞行器喷洒的区域。
步骤S204A-3,根据飞行器的高度、标准区域和目标区域,计算出偏转方向;
可选地,可以根据预先设置的飞行参数中的高度,得的飞行器的高度;再根据飞行器的高度、标准区域的位置和目标区域的位置,基于三角关系计算出偏转方向。该偏转方向可以理解为在环境风的影响下,预设喷洒方向的角度与实际喷洒方向的角度的方向角差值。
可选地,也可以基于待处理图像中的目标区域,得的双目摄像头所在的位置,并根据双目摄像头基于飞行器机身的相对位置,获取飞行器在喷洒时的喷洒位置。
在无风环境下,飞行器喷洒的区域可以认为是飞行器在喷洒位置的下方垂直的区域。基于飞行器的高度、飞行在喷洒位置对应的下方垂直区域的位置和目标区域的位置,通过三角关系计算出偏转方向。
步骤S204A-5,根据偏转方向,预测环境风的风向。
可选地,根据计算得到偏转方向,可以预测出环境风的风向。为了可以准确的预测出风向,可以采用补偿算法,减少外部因素如飞行高度波动、旋翼下压气流、气流地面效应等对风向预测的干扰,实现对风向的精准预测。
可见通过上述步骤,根据飞行器的位置和喷洒作业的当前作业参数,确定出预设喷洒的标准区域;并基于飞行器的高度、标准区域和目标区域,计算出偏转方向;根据偏转方向,对环境风的风向进行预测。从而基于预设喷洒方向和实际喷洒方向的差异,实现对风向的精准预测,以便于降低风向对喷洒作业的影响。
可选地,基于预测出的环境风的风向,本发明实施例提供了一种根据风向调整作业参数的可能实现方式。请参阅图5,其中,步骤S206可以包括以下步骤:
步骤S206A-1,根据风向,获得补偿方向角;
可选地,根据预测出的风向,可以计算出补偿方向角。该补偿方向角可以理解为抵消环境风影响,即使飞行器实际喷洒的区域调整为标准区域,喷洒模块的喷头所需要调整的方向和角度。
例如,飞行器的飞行路径为由南向北,预设喷洒方向为向北喷洒,预测出的风向为正东,根据该风向,可以获得补偿方向角为向西5°。
步骤S206A-3,根据补偿方向角,调整喷洒方向。
可以理解的是,喷洒模块可以通过控制两个方向轴,来控制喷头的方向。
可选地,基于获得的补偿方向角,通过控制喷头的方向来调整喷洒方向。例如,基于上述步骤中得到的补偿方向角为向西5°,则根据该补偿方向角,控制方向轴使喷头的方向向西偏转5°。
可见通过上述步骤,根据风向获得补偿方向角,并基于补偿方向角来调整喷洒方向,可以使飞行器实际喷洒的区域调整为标准区域,进而在有风环境下,提高了喷洒位置的准确性,实现了精准喷洒。
可选地,环境风的信息还可以风速和频率,风速和频率与喷洒的均匀度有关,为了进一步实现精准喷洒,提升喷洒的均匀程度。进而本发明实施例提供了一种预测风速和频率的可能实现方式。请参阅图6,其中步骤S204可以包括以下步骤:
步骤S204B-1,根据飞行器的位置和喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;
可选地,喷洒作业的作业参数可以包括喷洒方向、喷洒流量和雾化等级,其中雾化等级可以理解为喷洒液滴的颗粒度。需要说明的是,喷洒作业的作业参数可以按照实际应用设计,本发明实施例不作限定。
例如,以当前作业参数为预先设置的作业参数,即预设喷洒方向、预设喷洒流量和预设雾化等级为例。
可以根据预先设置的飞行参数中的飞行路径,得到飞行器的位置;再根据飞行器的位置、预设喷洒方向、预设喷洒流量和预设雾化等级,确定出预设喷洒的标准区域。该标准区域可以理解为无环境风的情况下,飞行器喷洒的区域。
步骤S204B-3,根据标准区域和目标区域,计算出偏移量;
可选地,根据标准区域的位置和目标区域的位置,可以计算出这两个区域的距离值即为偏移量。该偏移量可以理解为在环境风的影响下,预设喷洒的位置与实际喷洒的位置之间的位移。
步骤S204B-5,根据当前作业参数、偏移量和预设关系,预测环境风的风速;
其中,预设关系表示作业参数、偏移范围和风速范围的一一对应关系。
可以理解的是,可以预先根据模型和试验校准,得到预设关系。该预设关系包括多个预设子关系,每个预设子关系均包括喷洒流量、雾化等级、风速范围与偏移范围的一一对应关系。可选地,该风速范围可以采用标准风等级对应的风速范围。
该预设子关系可以理解为,基于模型和试验校准,所得到的飞行器基于该喷洒流量和雾化等级执行喷洒作业,环境风的风速属于该风速范围时,实际喷洒区域发生位置偏移的范围。
可选地,根据预设喷洒流量和预设雾化等级,以及计算出的偏移量和预设关系,基于该偏移量所属的偏移范围,得到对应的风速范围。根据该对应的风速范围,可以获得环境风的风速如最小风速、最大风速和平均风速。
步骤S204B-7,根据偏移量和预设采集周期,预测环境风的频率。
其中,该预设采集周期可以表示视觉模块采集图像的时间间隔。
可选地,可以基于该预设采集周期、偏移量以及风速,可以得到该采集周期内,目标区域相对于标准区域的位置变化,预测出环境风的频率。
可见通过上述步骤,根据飞行器的位置和喷洒作业的当前作业参数,确定出预设喷洒的标准区域;基于标准区域和目标区域,计算出偏移量;根据当前作业参数、偏移量和预设关系,对环境风的风速进行预测,并根据偏移量和预设采集周期,对环境风的频率进行预测。从而基于预设喷洒区域的位置和实际喷洒区域的位置的差异,实现对风速和频率的精准预测,以便于降低风速和频率对喷洒作业的影响。
可选地,基于预测出的环境风的风速和频率,可以根据该风速和频率,调整喷洒作业的作业参数,以提高喷洒的均匀度。进而本发明实施例提供了一种可能的实现方式。请参阅图7,其中,步骤S206B可以包括以下步骤:
步骤S206B-1,若风速和频率大于预设阈值,增大喷洒流量和雾化等级,以提高喷洒幅度。
可选地,可以判断预测出的风速和频率是否大于预设阈值,若大于预设阈值,则需要提高喷洒幅度,以提升喷洒的液滴在农作物上的均匀程度。可以在预先设定的范围内,增大喷洒流量和雾化等级。通过控制离心喷雾转盘速度、调节喷头的松紧程度,来提高喷洒幅度。
可见通过上述步骤,若风速和频率大于预设阈值,可以增大喷洒流量和雾化等级,以提高喷洒幅度,来提升喷洒的均匀度,进一步实现精准喷洒。
可以理解的是,上述实施例中可以同时执行预测风向和预测风速、频率的步骤;也可以仅执行预测风向的步骤,或者仅执行预测风速和频率的步骤。相应地,可以基于预测出的风向、风速和频率,同时执行调整喷洒风向、喷洒流量和雾化等级的步骤;也可以仅执行调整喷洒风向的步骤,或者仅执行调整喷洒流量和雾化等级的步骤。其执行步骤可以根据实际应用设计,本发明实施例不作限定。
为了便于理解,本发明实施例提供了一个调整作业参数的示例。以预测出的风向为正东、风速为5m/s、飞行器的飞行路径为由南向北、预设喷洒方向为向北喷洒为例,可以将作业参数调整为,喷洒方向向西偏转8°,喷洒流量加大5%,雾化等级不变。进而降低环境风对喷洒作业的影响,实现精准、均匀喷洒。
可选地,在对作业参数的进行调整后,可以对喷洒的效果进行检测,以通过动态调整的方式进一步提高喷洒的精准度。进而,本发明实施例提供了一种可能的实现方式。请参阅图8,其中在步骤S208之后可以包括以下步骤:
步骤S210,对获取到的待定图像进行识别,获得实际喷洒效果;
其中,待定图像为飞行器按照调整后的作业参数,执行喷洒作业所采集的作业区域的图像;
可选地,飞行器按照调整后的作业参数,执行喷洒作业的过程中,可以通过视觉模组采集作业区域图像,即获取到待定图像;然后对待定图像进行识别,获得液滴在农作物上的喷洒情况即实际喷洒效果。
步骤S212,当实际喷洒效果未满足预设喷洒效果,再次调整作业参数,直至实际喷洒效果满足预设喷洒效果,或者调整次数达到预设次数;
可选地,当对待定图像的进行识别,该识别结果表示该实际喷洒效果未满足预设喷洒效果,可以重复执行步骤S202至步骤S210,通过多次调整喷洒作业的作业参数,直至实际喷洒效果满足预设喷洒效果。
可选地,也可以设置调整作业参数的次数的上限值即预设次数,多次调整作业参数并记录调整次数,直至调整次数达到预设次数。可选地,该调整次数可以设置为5次。
步骤S214,若调整次数达到预设次数,实际喷洒效果未满足预设喷洒效果,则调整飞行器的飞行路径。
可以理解的是,当风况较为严重,如环境风为大于或者等于4级的风时,其对喷洒作业的影响较大。即使进行多次调整作业参数即调整次数达到预设次数,也无法使实际喷洒效果满足预设喷洒效果,则可以调整飞行器的飞行参数如飞行路径、高度、速度等。
可选地,也可以通过综合调整飞行器的飞行参数和喷洒作业的作业参数,以使实际喷洒效果满足预设喷洒效果。在综合调整过程中还可以与全场景避障系统高频交互使用,以感知周围环境,避开如电力杆塔、电线等障碍物,使飞行器处于安全的飞行范围内。
可见通过上述步骤,采集飞行器基于调整后的作业参数,执行喷洒作业过程中的待定图像,并对待定图像进行识别获得实际喷洒效果。将实际喷洒效果与预设喷洒效果进行对比,若不满足预设喷洒效果,可以多次调整作业参数,若进行多次调整后任不满足预设喷洒效果,则可以通过调整飞行器的飞行参数来实现精准、均匀喷洒。从而通过对调整后喷洒作业的效果进行识别检测,基于反馈进一步地提高喷洒的准确度和均匀度。
针对上述步骤S210,本发明实施例提供了一种可能的实现方式。请参阅图9,其中在步骤S210可以包括以下步骤:
步骤S210-1,对获取到的待定图像进行识别,得到液滴的大小和数量;
可选地,可以通过深度学习卷积神经算法和信息提取技术,对待定图像进行识别,例如对待定图像进行模糊处理,得到黑白图像;再计算梯度信息,对液滴的形态和轨迹进检测;然后基于非最大抑制,获取到液滴的像素信息;再基于磁滞阈值,获取到液滴的大小和数量。
步骤S210-3,根据液滴的大小和数量,计算液滴的密度和覆盖范围;实际喷洒效果包括液滴的密度和覆盖范围。
其中,实际喷洒效果可以包括液滴的密度和覆盖范围,还可以包括液滴的有效附着度。
可选地,根据液滴的大小和数量,可以计算出液滴的密度、覆盖范围;根据液滴的形态和轨迹,可以计算出液滴的有效附着度。
可以通过上述步骤,对获取到的待定图像进行识别,得到液滴的大小和数量,以及形态和轨迹,进而可以得到表示实际喷洒效果,液滴的密度、覆盖范围和有效附着度。从而实现根据图像判断实际喷洒效果是否满足预设喷洒效果,以便于进一步进行作业参数的调整,以达到喷洒的准确和均匀。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤,下面给出一种喷洒作业控制装置的实现方式。请参阅图10,图10为本发明实施例提供的一种喷洒作业控制装置300的功能模块图。需要说明的是,本实施例所提供的喷洒作业控制装置300,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。该喷洒作业控制装置300包括:
确定模块310,用于根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域;待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;
预测模块330,用于根据目标区域,预测环境风的信息;
调整模块350,用于根据环境风的信息,调整喷洒作业的作业参数;
控制模块370,用于根据调整后的作业参数,控制飞行器执行喷洒作业。
可选地,预测模块330还用于:根据飞行器的位置和喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;根据飞行器的高度、标准区域和目标区域,计算出偏转方向;根据偏转方向,预测环境风的风向。
可选地,调整模块350还用于:根据风向,获得补偿方向角;根据补偿方向角,调整喷洒方向。
可选地,预测模块330还用于:根据飞行器的位置和喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;根据标准区域和目标区域,计算出偏移量;根据当前作业参数、偏移量和预设关系,预测环境风的风速;预设关系表示作业参数、偏移范围和风速范围的一一对应关系;根据偏移量和预设采集周期,预测环境风的频率。
可选地,调整模块350还用于:若风速和频率大于预设阈值,增大喷洒流量和雾化等级,以提高喷洒幅度。
可选地,调整模块350还用于:对获取到的待定图像进行识别,获得实际喷洒效果;待定图像为飞行器按照调整后的作业参数,执行喷洒作业所采集的作业区域的图像;
当实际喷洒效果未满足预设喷洒效果,再次调整作业参数,直至实际喷洒效果满足预设喷洒效果,或者调整次数达到预设次数;
若调整次数达到预设次数,实际喷洒效果未满足预设喷洒效果,则调整飞行器的飞行路径。
可选地,调整模块350还用于:对获取到的待定图像进行识别,得到液滴的大小和数量;根据液滴的大小和数量,计算液滴的密度和覆盖范围;实际喷洒效果包括液滴的密度和覆盖范围。
本发明实施例还提供了一种飞行器,包括处理器120和存储器130,存储器130存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现上述实施例揭示的喷洒作业控制方法。
本发明实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器120执行时实现本发明实施例揭示的喷洒作业控制方法。
在本发明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 (9)
1.一种喷洒作业控制方法,其特征在于,所述方法包括:
根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域;所述待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;
根据所述飞行器的位置和所述喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;
根据所述目标区域和所述标准区域的差异,预测环境风的信息;
根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数;
根据调整后的作业参数,控制所述飞行器执行所述喷洒作业;
若所述环境风的信息包括风速和频率,所述根据所述目标区域和所述标准区域的差异,预测环境风的信息的步骤,包括:
根据所述标准区域和所述目标区域,计算出偏移量;
根据所述当前作业参数、所述偏移量和预设关系,预测所述环境风的风速;所述预设关系表示所述作业参数、偏移范围和风速范围的一一对应关系;
根据所述偏移量和预设采集周期,预测所述环境风的频率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述环境风的信息包括风向;所述根据所述目标区域和所述标准区域的差异,预测环境风的信息的步骤,包括:
根据所述飞行器的高度、所述标准区域和所述目标区域,计算出偏转方向;
根据所述偏转方向,预测所述环境风的风向。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述作业参数包括喷洒方向;所述根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数的步骤,包括:
根据所述风向,获得补偿方向角;
根据所述补偿方向角,调整所述喷洒方向。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述作业参数包括喷洒流量和雾化等级;所述根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数的步骤,包括:
若所述风速和所述频率大于预设阈值,增大所述喷洒流量和所述雾化等级,以提高喷洒幅度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
对获取到的待定图像进行识别,获得实际喷洒效果;所述待定图像为所述飞行器按照所述调整后的作业参数,执行所述喷洒作业所采集的作业区域的图像;
当所述实际喷洒效果未满足预设喷洒效果,再次调整所述作业参数,直至所述实际喷洒效果满足所述预设喷洒效果,或者调整次数达到预设次数;
若所述调整次数达到所述预设次数,所述实际喷洒效果未满足所述预设喷洒效果,则调整所述飞行器的飞行路径。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对获取到的待定图像进行识别,获得实际喷洒效果的步骤,包括:
对获取到的待定图像进行识别,得到液滴的大小和数量;
根据所述液滴的大小和数量,计算所述液滴的密度和覆盖范围;所述实际喷洒效果包括所述液滴的密度和覆盖范围。
7.一种喷洒作业控制装置,其特征在于,所述装置包括:
确定模块,用于根据获取到的待处理图像,确定实际喷洒的目标区域;所述待处理图像为飞行器在执行喷洒作业过程中采集的作业区域的图像;
预测模块,用于根据所述飞行器的位置和所述喷洒作业的当前作业参数,确定预设喷洒的标准区域;根据所述目标区域和所述标准区域的差异,预测环境风的信息;
调整模块,用于根据所述环境风的信息,调整所述喷洒作业的作业参数;
控制模块,用于根据调整后的作业参数,控制所述飞行器执行所述喷洒作业;
若所述环境风的信息包括风速和频率,所述预测模块还用于:根据所述标准区域和所述目标区域,计算出偏移量;根据所述当前作业参数、所述偏移量和预设关系,预测所述环境风的风速;所述预设关系表示所述作业参数、偏移范围和风速范围的一一对应关系;根据所述偏移量和预设采集周期,预测所述环境风的频率。
8.一种飞行器,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
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