CN212208316U - 一款基于ai人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的ar智能设备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，其包括一款AR智能眼镜终端设备和一款AI人工智能系统平台，AR智能眼镜设备能自动实时的获取使用者的观察画面，视野中的图像数据能实时分帧传输到AI人工智能平台，平台算法模型能即时反馈病虫害的识别结果告知使用者，使用者还可以通过语音控制来实现查看或收听防治建议，并即时的沟通提供有效的防治建议，通过该系统巡查及时、一次性精准采集，降低生产者的工作量，即时有效的作出防治工作，种植作物的量产，并且利用该套设备系统平台，农业生产者可以在农业生产巡查过程中，实时的获得农作物生长的一手数据，判断病虫害发生的规模和影响，并即时的得到防治建议和人工帮助。

Description

一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智 能设备系统

技术领域

本实用新型涉及AR智能技术领域，更具体地涉及一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统。

背景技术

目前随着农业技术的发展，农田的统一化种植趋势越来越大，但庞大的面积的农田的管理是一大问题，需要对农田中的种植巡查，传统的对于害虫的巡查只能通过现有的手机拍照，此种方式不仅采集范围有限，更是操作困难，相比AR技术，其不能实时，且限制了双手的操作，传统种植生产的巡查方式不够及时、不能实时的获得农作物生长的一手数据等问题，对于病害虫发生的规模和影响判断失误，存在二次工作问题，严重影响生产者的工作效率，并且不能即时的提出防治建议和人工帮助，导致种植作物的减产，绝收等后果。

而AR技术增强现实技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，因此本方案介绍了一种应用于农业生产通过AI人工智能识别病虫害的AR智能眼镜设备系统。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，解决了不能实时获取农作物生长的一手数据，且限制了双手的操作工作效率低，病害虫发生规模和影响判断失误，不能即时得到防治建议和人工帮助。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，其包括AR智能眼镜终端设备、AI人工智能系统平台、在线服务平台、物联网通讯平台和农业物联网设备终端，所述AR智能眼镜终端设备包括眼镜、摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、主控装置、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块和集成线路单元，所述摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、主控装置、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块和集成线路单元均安装在所述眼镜内，所述主控装置通过所述集成线路单元分别与摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块连接；所述AI人工智能系统平台包括病害虫识别算法模块、业务应用层软件系统和物联网通讯模块；所述病害虫识别算法模块与所述5G通信模块连接，用于AR智能眼镜终端设备和AI人工智能系统平台之间的连接，所述病害虫识别算法模块与所述业务应用层软件系统连接，所述物联网通讯模块与AI人工智能系统平台的处理器连接，所述物联网通讯模块与所述物联网通讯平台连接，所述物联网通讯平台与农业物联网设备终端连接，其中；所述摄像头用于农业生产者在种植或巡查时所观察画面中农作物生长场景图像的采集；所述显示器用于显示摄像头所采集的图像而反馈的周边环境数据和病害虫数据的识别结果；所述耳麦耳机用于农业生产者即时在线联系在线服务平台的后台专家和收听识别结果以及反馈的周边环境数据；所述传感器用于获取农业生产者实时位置信息、土壤温湿度信息、细菌孢子量信息；所述主控装置用于控制AR智能眼镜终端设备中所有元件的运行与启停；所述5G通信模块用于通过互联网连接AR智能眼镜终端设备和AI人工智能系统平台将采集图像数据和识别结果数据交换传输；所述数据处理单元用于采集的图像数据和识别结果的数据的处理；所述语音控制模块用于查看或收听防治建议；所述病害虫识别算法模块用于对农作物病虫害图片数据训练并开发智能识别；所述业务应用层软件系统用于告知农业生产者病虫害的防治建议，并可以和后台在线专家即时沟通；所述物联网通讯模块用于为后向的农业物联网设备提供数据采集分析的输出；所述物联网通讯平台用于传输农业物联网设备所需数据的传输；所述农业物联网设备终端用于接收数据。AR智能终端设备上集成用于图像采集的摄像头，显示器用于显示识别结果，反馈周边环境数据的音视频设备，用于数据交换传输的5G通信模块，以及用于数据处理的芯片和集成线路单元；AI人工智能系统平台的核心是一套基于神经网络以及农作物病虫害图片数据训练并开发的智能识别引擎，它能够根据前端摄录的图像视频画面实时的识别并反馈结果；另外还有若干基于识别结果以及生产数据的业务应用层软件系统，包括但不限于，如标准化种植管理系统，病虫害监测预警系统，种植大数据监管系统等用于告知农业生产者病虫害的防治建议，并可以和后台在线专家即时沟通等；该平台还能提供为后向的农业物联网设备提供数据采集分析的接口，并将数据一并反馈收集，便于生产者，管理者更好的掌控农业种植数据。使用该套设备系统平台，农业生产者可以在农业生产巡查过程中，实时的获得农作物生长的一手数据，判断病虫害发生的规模和影响，并即时的得到防治建议和人工帮助。

进一步的，所述传感器包括GPS模块、温湿度采集模块和细菌孢子采集模块，其中；所述GPS模块用于即时定位农业生产者巡查时获取的病害虫图像的位置信息；所述温湿度采集模块用于获取GPS模块定位所对应获取图像的周围环境的温湿度数据；所述细菌孢子采集模块用于用于获取GPS模块定位所对应获取图像的周围环境的细菌孢子量的数据。通过GPS模块，温湿度采集模块，细菌孢子采集块等，可以精准的采集实时实地的农作物生长对应信息，便于农业生产者判断种植作物的好坏与否，对于巡查过程中也能帮助农业生产者或者农技人员判断农作物患病虫害威胁的程度，便于即时采取一定的防治措施。

进一步的，所述AI人工智能系统平台中基于神经网络算法，和农作物病虫害图片数据训练的原始数据部分为物联网设备提供。原始数据来自物联网设备可以进一步帮助算法模型的训练，精准而有效的识别病虫害图像数据，防治误判，也为后续的农业研究者提供更有效的研究数据。

进一步的，所述物联网通讯平台、农业物联网设备终端和在线服务平台为本系统以外的外界系统。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：本实用新型采用包括AR智能眼镜终端设备和AI人工智能系统平台与一体的系统，AR智能眼镜设备能自动实时的获取使用者的观察画面，并实施告知使用者所在位置的环境信息，如温度，湿度，土壤墒值等信息，视野中的图像数据能实时分帧传输到AI人工智能平台，平台算法模型能即时反馈病虫害的识别结果告知使用者，使用者还可以通过语音控制来实现查看或收听防治建议，使用者还可以用AR智能眼镜设备即时的联系后台农业专家的在线服务平台，在线的专家可以实时看到使用者所观察的图像以及使用者所在地的各类农业数据，并即时的沟通提供有效的防治建议，通过该系统巡查及时、一次性精准采集，降低生产者的工作量，提高工作效率，即时有效的作出防治工作，种植作物的量产，并且利用该套设备系统平台，农业生产者可以在农业生产巡查过程中，实时的获得农作物生长的一手数据，判断病虫害发生的规模和影响，并即时的得到防治建议和人工帮助。政府部门可以通过对病虫害发生数据的统计分析，进一步作出区域防控防治的建议和指导。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的系统的构架图；

图2为本实用新型的实施例的系统的时序图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1和图2，一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，其包括AR智能眼镜终端设备、AI人工智能系统平台、在线服务平台、物联网通讯平台和农业物联网设备终端，所述AR智能眼镜终端设备包括眼镜、摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、主控装置、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块和集成线路单元，所述摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、主控装置、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块和集成线路单元均安装在所述眼镜内，所述主控装置通过所述集成线路单元分别与摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块连接；所述AI人工智能系统平台包括病害虫识别算法模块、业务应用层软件系统和物联网通讯模块；所述病害虫识别算法模块与所述5G通信模块连接，用于AR智能眼镜终端设备和AI人工智能系统平台之间的连接，所述病害虫识别算法模块与所述业务应用层软件系统连接，所述物联网通讯模块与AI人工智能系统平台的处理器连接，所述物联网通讯模块与所述物联网通讯平台连接，所述物联网通讯平台与农业物联网设备终端连接，其中；所述摄像头用于农业生产者在种植或巡查时所观察画面中农作物生长场景图像的采集；所述显示器用于显示摄像头所采集的图像而反馈的周边环境数据和病害虫数据的识别结果；所述耳麦耳机用于农业生产者即时在线联系在线服务平台的后台专家和收听识别结果以及反馈的周边环境数据；所述传感器用于获取农业生产者实时位置信息、土壤温湿度信息、细菌孢子量信息；所述主控装置用于控制AR智能眼镜终端设备中所有元件的运行与启停；所述5G 通信模块用于通过互联网连接AR智能眼镜终端设备和AI人工智能系统平台将采集图像数据和识别结果数据交换传输；所述数据处理单元用于采集的图像数据和识别结果的数据的处理；所述语音控制模块用于查看或收听防治建议；所述病害虫识别算法模块用于对农作物病虫害图片数据训练并开发智能识别；所述业务应用层软件系统用于告知农业生产者病虫害的防治建议，并可以和后台在线专家即时沟通；所述物联网通讯模块用于为后向的农业物联网设备提供数据采集分析的输出；所述物联网通讯平台用于传输农业物联网设备所需数据的传输；所述农业物联网设备终端用于接收数据。

在一个实施例中，所述传感器包括GPS模块、温湿度采集模块和细菌孢子采集模块，其中；所述GPS模块用于即时定位农业生产者巡查时获取的病害虫图像的位置信息；所述温湿度采集模块用于获取GPS模块定位所对应获取图像的周围环境的温湿度数据；所述细菌孢子采集模块用于用于获取GPS 模块定位所对应获取图像的周围环境的细菌孢子量的数据。通过GPS模块，温湿度采集模块，细菌孢子采集块等，可以精准的采集实时实地的对应信息，便于农业生产者判断种植作物量或与否，对于巡查过程中也能帮助农业生产者判断农作物患病害虫威胁的概率带下，便于即时采取一定的防治措施。

在一个实施例中，所述AI人工智能系统平台中基于神经网络的算法模型和农作物病虫害图片数据训练的原始数据为物联网设备提供。原始数据来自物联网设备可以进一步帮助训练，精准而有效的识别病虫害图像数据，防治误判，也为后续的农业研究者提供更有效的研究数据。

在一个实施例中，所述物联网通讯平台、农业物联网设备终端和在线服务平台为本系统以外的外界系统。

本系统的具体应用场景如下：

1.农业生产者在种植生产的过程中，佩戴本系统中的AR智能眼镜设备，通过摄像头将自动实时的获取使用者的观察画面，并通过GPS模块获取位置信息实施告知使用者所在位置信息，以及通过温湿度采集模块和细菌孢子采集模块获取相对应位置的环境信息，如温度，湿度，土壤墒值等信息，而所获取的图像数据和环境信息数据经过数据处理单元处理成一定数量的分帧便于传输，经过5G通信模块与互联网的数据传输经过业务应用层软件系统的分析后，给出所测位置的环境情况是否适合种植农作物，从而便于提高农作物良性生长的可能性以及增加收成；

2.当使用者检查农作物生长情况时，同样佩戴本系统中的AR智能眼镜设备通过摄像头获取观察画面，通过视野中的图像数据会经过数据处理单元分帧并实时分帧通过5G通信模块传输到AI人工智能平台，病害虫识别算法模块会即时反馈病虫害的识别结果告知使用者，使用者还可以通过语音控制来实现查看或收听来自业务应用层软件系统中的防治建议；

3.使用者还可以通过该AR智能眼镜设备的耳麦耳机即时的联系后台农业专家的在线服务平台，在线的专家可以实时看到使用者所观察的图像以及使用者所在地的各类农业数据，并即时的沟通提供有效的防治建议。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，其包括AR智能眼镜终端设备、AI人工智能系统平台、在线服务平台、物联网通讯平台和农业物联网设备终端，所述AR智能眼镜终端设备包括眼镜、摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、主控装置、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块和集成线路单元，所述摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、主控装置、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块和集成线路单元均安装在所述眼镜内，所述主控装置通过所述集成线路单元分别与摄像头、显示器、耳麦耳机、传感器、5G通信模块、数据处理单元、语音控制模块连接；所述AI人工智能系统平台包括病害虫识别算法模块、业务应用层软件系统及应用系统，其中应用系统包括标准化种植管理系统、病虫害监测预警系统、种植大数据监管系统及物联网通讯模块；所述病害虫识别算法模块与所述5G通信模块连接，用于AR智能眼镜终端设备和AI人工智能系统平台之间的连接，所述病害虫识别算法模块与所述业务应用层软件系统连接，所述物联网通讯模块与AI人工智能系统平台的处理器连接，所述物联网通讯模块与所述物联网通讯平台连接，所述物联网通讯平台与农业物联网设备终端连接，其中；

所述摄像头用于农业生产者在种植或巡查时所观察画面中农作物生长场景图像的采集；

所述显示器用于显示摄像头所采集的图像而反馈的周边环境数据和病害虫数据的识别结果；

所述耳麦耳机用于农业生产者即时在线联系在线服务平台的后台专家和收听识别结果以及反馈的周边环境数据；

所述传感器用于获取农业生产者实时位置信息、土壤温湿度信息、细菌孢子量信息；

所述主控装置用于控制AR智能眼镜终端设备中所有元件的运行与启停；

所述5G通信模块用于通过互联网连接AR智能眼镜终端设备和AI人工智能系统平台将采集图像数据和识别结果数据交换传输；

所述数据处理单元用于采集的图像数据和识别结果的数据的处理；

所述语音控制模块用于查看或收听防治建议；

所述病害虫识别算法模块用于对农作物病虫害图片数据训练并开发智能识别；

所述业务应用层软件系统用于告知农业生产者病虫害的防治建议，并可以和后台在线专家即时沟通；

所述物联网通讯模块用于为后向的农业物联网设备提供数据采集分析的输出；

所述物联网通讯平台用于传输农业物联网设备所需数据的传输；

所述农业物联网设备终端用于接收数据，并可以兼容不同标准的物联网设备。

2.根据权利要求1所述的一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，其特征在于：所述传感器包括GPS模块、温湿度采集模块和细菌孢子采集模块，其中；

所述GPS模块用于即时定位农业生产者巡查时获取的病害虫图像的位置信息；

所述温湿度采集模块用于获取GPS模块定位所对应获取图像的周围环境的温湿度数据；

所述细菌孢子采集模块用于用于获取GPS模块定位所对应获取图像的周围环境的细菌孢子量的数据。

3.根据权利要求1所述的一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，其特征在于：所述AI人工智能系统平台中基于特有的神经网络算法模型，以及农作物病虫害图片数据训练的原始数据为物联网设备提供。

4.根据权利要求1所述的一款基于AI人工智能识别病虫害的并应用于农业生产的AR智能设备系统，其特征在于：所述物联网通讯平台、农业物联网设备终端和在线服务平台为本系统以外的外界系统。

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