CN202676588U - 应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备，包含机载部分和地面接收处理部分，机载部分与地面接收处理部分以无线的方式进行通信，机载部分包含行动应用处理器，行动应用处理器连接有相机控制模块和无线网络适配器，相机控制模块连接有光纤光谱仪和微型摄像头，地面接收处理部分包含计算机，计算机连接有远距离无线接入模块，远距离无线接入模块与机载部分的无线网络适配器无线连接。本实用新型利用光谱成像技术对农作物病虫害进行识别，实现可靠的农作物病虫害诊断；此外，机载部分可由遥控飞艇搭载，可以极大的提高本实用新型的灵活性和应用覆盖范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线传感器网络技术领域，具体是涉及一种利用机载微型光纤光谱仪和微型摄像头对农作物病虫害进行识别的终端设备。
背景技术
病虫害一直是制约着农作物生产的主要因素。传统的农作物病虫害识别的方法是采用RGB彩色相机捕获的图片与患病害的植物进行比较。这种方法不利于实现可靠的诊断：一是测试目标的颜色依赖于图像捕获位置的照明条件，如果图像捕获位置的照明条件发生改变，目标的颜色也会发生变化；二是传统RGB三原色相机的颜色重建精度远远不能满足实际的检测；此外，植物表面的颜色信息并不能完全体现植物内部病害的变化。
光谱成像技术结合了空间成像系统和光谱探测系统的功能，可以同时从光谱维和空间维获取被测目标的信息。在农业工程中，多应用在作物病害诊断、农产品品质检测、作物生长状态监测等。因此，如何设计出一种利用光谱成像技术对农作物病虫害进行识别的终端设备，正是发明人所面临的问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备，该设备通过采集病害植株的多光谱图像，重建光谱信息和颜色信息并与已知的作物病虫害信息对别，从而识别出作物病虫害的种类。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备，包含机载部分和地面接收处理部分，其特征是：所述机载部分与地面接收处理部分以无线的方式进行通信。
所述机载部分包含行动应用处理器，行动应用处理器连接有相机控制模块和无线网络适配器，相机控制模块连接有光纤光谱仪和微型摄像头。
所述地面接收处理部分包含计算机，计算机连接有远距离无线接入模块，远距离无线接入模块与机载部分的无线网络适配器无线连接。
本实用新型的有益效果是：利用光谱成像技术对农作物病虫害进行识别，实现可靠的农作物病虫害诊断；此外，机载部分可由遥控飞艇搭载，可以极大的提高本实用新型的灵活性和应用覆盖范围。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，一种应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备，包含机载部分和地面接收处理部分，机载部分与地面接收处理部分以无线的方式进行通信。机载部分包含行动应用处理器4，行动应用处理器4连接有相机控制模块3和无线网络适配器5，相机控制模块3连接有光纤光谱仪1和微型摄像头2。地面接收处理部分包含计算机7，计算机7连接有远距离无线接入模块6，远距离无线接入模块6与机载部分的无线网络适配器5无线连接。
本实用新型的实施方式主要包含图像输入、图像传输和图像处理三大部分。
图像输入主要由光纤光谱仪1、微型摄像头2和相机控制模块3完成，光纤光谱仪1的基本参数可为：重量小于1千克，体积小于100mm×100mm×100mm，光谱范围为430-1030nm，总共60个波段，光谱分辨10nm。微型摄像头2采用ZC-0303作为其DSP控制芯片，实现了V4L2图像接口，可以对所有使用此接口的程序提供服务，分辨率可达800×600像素。相机控制模块3从属于前两者，并控制光纤光谱仪1和微型摄像头2的开关和采样参数设定。
图像输入工作所采集的光谱信息和图像信息传输到计算机7上，以供进一步处理和识别，由于图像的处理并不全部位于计算机7上，因此图像传输包含有两大任务：一是将采集到的光谱原始数据通过行动应用处理器4的USB接口接收并暂存，重新编码后经无线网络适配器6和远距离无线接入模块6发送到计算机7上，计算机7的解码器对这些经过编码的数据包进行解码，还原为原始的光谱数据，并将这些数据提供给计算机7的图像处理单元；另外一个任务是将机载部分自身已经处理好的摄像头流式图像数据通过HTTP服务器传送给计算机端。
图像处理单元包含光谱信息处理和摄像头信息处理两部分。光谱信息处理在计算机7上完成，为一套软件系统，该系统与光纤光谱仪1配合成套使用，专门处理农作物的光谱信息；摄像头信息处理在机载部分的行动应用处理器4上进行，行动应用处理器4可选用S3C6410处理芯片，S3C6410处理芯片对微型摄像头2采集到的图片信息进行压缩和编码，产生JPEG格式的图像信息，同时摄像头信息处理部分还具有一个支持HTTP 1.0标准的网络服务器，配合图像传输工作对摄像头图像进行传输。
本实用新型的机载部分由遥控无人飞艇搭载，飞艇的控制比无人机更加精确和方便，可以在指定高度对指定区域进行病虫害的识别。
Claims (3)
1.一种应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备，包含机载部分和地面接收处理部分，其特征是：所述机载部分与地面接收处理部分以无线的方式进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备，其特征是：所述机载部分包含行动应用处理器，行动应用处理器连接有相机控制模块和无线网络适配器，相机控制模块连接有光纤光谱仪和微型摄像头。
3.根据权利要求1所述的一种应用于病虫害识别的机载微型光谱终端设备，其特征是：所述地面接收处理部分包含计算机，计算机连接有远距离无线接入模块，远距离无线接入模块与机载部分的无线网络适配器无线连接。
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