CN215361852U - 一种搭载热成像的农作物监管无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搭载热成像的农作物监管无人机，包括无人机、图像采集模块、GPS模块和通信模块；无人机中部区域的下部和上部分别设置有安装座和机壳，机壳包括壳体和内隔板；壳体的上部设置有向内凹的弧形引流板，引流板上设置有气孔，内隔板间隔设置在壳体内，并在壳体与内隔板之前形成上部开口的外腔室，外腔室与气孔和内隔板围成的内腔室连通，外腔室的底部设置有出口；图像采集模块安装在安装座上，GPS模块和通信模块设置在内腔室内，本实用新型通过采用立体的，机动地的数据采集和红外热成像图像采集，完成水分胁迫监测，同时还能兼顾通风散热和防水特性，功能齐全，避免电气元件处于高温环境中，且能在雨天工作。

Description

一种搭载热成像的农作物监管无人机

技术领域

本实用新型属于农业耕作技术领域，具体涉及一种搭载热成像的农作物监管无人机。

背景技术

传统的农业耕作方式存在成本高、效益低且环境污染等诸多问题，由粗放式传统农业向信息化精准农业转化是农业发展的必然趋势。

干旱、冻害以及侵染性病害会对农作物的生理造成影响，其中部分生理影响使作物表面温度产生的变化相较于正常作物的温度十分显著，因此红外热成像技术可用于监测作物生长或作物存储的部分生理状况，并且有助于实现农业监测方面的智能化、信息化管理作业。

而且，红外热成像技术具有快速响应的优点，并可通过无人机搭载的方式，做到非接触、无损伤地获取作物热像信息，另外，在所有监测作物指标中，作物的表面温度被认为是响应最快的指标，能够在作物出现肉眼可视症状前察觉到作物的胁迫。

目前，流通在市场上的热像仪产品通常具有点测温、线测温、规则与不规则区域测温以及其温度最值、平均值等功能，都只能局部的采集图像。将热成像技术与无人机结合，发挥无人机的覆盖性广，机动性强的特点，能够更高效的完成农作物监管作业，同时现有的无人机由于结构上的缺陷，通风和防水效果难以做到兼顾，基于此，研究一种搭载热成像的农作物监管无人机是必要的。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种搭载热成像的农作物监管无人机，针对现有的无人机需要在高热的田间进行作业，通风和防水效果难以做到兼顾的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种搭载热成像的农作物监管无人机，包括无人机、图像采集模块、GPS模块和通信模块；所述无人机中部区域的下部和上部分别设置有安装座和机壳，所述机壳包括壳体和内隔板；所述壳体的上部设置有向内凹的弧形引流板，引流板上设置有气孔，所述内隔板间隔设置在壳体内，并在壳体与内隔板之前形成上部开口的外腔室，所述外腔室与气孔和内隔板围成的内腔室连通，所述外腔室的底部设置有出口；所述图像采集模块安装在安装座上，所述GPS模块和通信模块设置在内腔室内。

进一步的，所述出口处设置有向外倾斜导流板，所述安装座位于内腔室的底部。

进一步的，在壳体的上部设置有固定套，固定套套装有调节杆，调节杆的下固定设置有密封板，固定套上设置有顶丝，通过顶丝能将调节杆的位置固定，并在密封板上设置有密封槽，在内隔板的上部设置有与密封槽对应且匹配的密封头。

进一步的，所述内隔板的底部固定在壳体内，其上部和侧面间隔于壳体的上部，所述内隔板与壳体的外部适配，并等距设置在壳体的内部。

进一步的，所述图像采集模块包括三轴防抖的云台和具有采集彩色图像和红外图像的摄像头。

本实用新型的有益效果：本实用新型以多旋翼无人机为载体，满足搭载图像采集模块的要求且有更长的续航，将热成像技术与无人机结合，能够大范围的采集区域农作物的灰度图像，进而运用图像识别算法，可以实现对农作物生长状况连续，无损和有效的检测，同时又具有测量精度高，速度快，成本低等诸多优点。

同时为了使无人机能够适应田间工作的高温、雨水等环境，本实用新型对无人机的自身结构进行了改进，在无人机的底部加装了安装板，安装板用于固定图像采集模块，并在无人机的上部加装了机壳，机壳用于安装GPS模块和通信模块，为了确保上部的通风散热和遇到雨天的方式特性，本实用新型设置了双腔室壳体，其中外壳为中部弧形，下部方向的结构，内壳与外壳的形状适配，形成为位于内隔板与壳体之间的外腔室和位于内隔板内的内腔室，内腔室内安装电子元件，内腔室内发出的热量上行并从内隔板与壳体之间的间隙进入外腔室内，并最终从外腔室的气孔处排出，同时由于气孔的存在，可能会出现雨水内灌的情形，为了能使雨水顺利排出，本实用新型在内隔板高于气孔所处高度，并在其底部设置了出口，从而雨水仅能够进入外腔室，并从外腔室的底部排出，无法漫过内隔板对内腔室造成影响。

由此，本实用新型提供一种搭载热成像的农作物监管无人机，通过采用立体的，机动地的数据采集和红外热成像图像采集，完成水分胁迫监测，侵染性病害检测，虫害检测，产量预测等任务，进而为浇灌，农药喷洒等工作提供精确的量化数据，进而提升农作物的产量，有效推进农业智能化，减少人力投入，同时兼顾通风散热和防水特性，功能齐全，避免电气元件处于高温环境中，且能在雨天工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为机壳的结构示意图。

图3为导水板的结构示意图。

图4为密封板的结构示意图。

图中的标号为：1为无人机，2为安装板，3为机壳，4为图像采集模块，5为天线，6为壳体，7为引流板，8为内隔板，9为气孔，10为外腔室，11为出口，12为内腔室，13为导流板，14为密封板，15为固定套，16为调节杆，17为密封槽，18为密封头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种搭载热成像的农作物监管无人机，主要涉及红外热成像技术和无人机操控领域，其主要用于监测作物生长或作物存储的部分生理状况，并且有助于实现农业监测方面的智能化、信息化管理作业，针对现有的无人机结构，存在难以在高温和天气多变的田间工作，通风和防水效果难以做到兼顾的问题，本实施例提供了一种搭载热成像的农作物监管无人机。

如图1中所示，一种搭载热成像的农作物监管无人机1，包括无人机1、图像采集模块4、GPS模块和通信模块；为了装配设备，本实施例无人机1采用的是常见的多旋翼无人机实现，满足搭载图像采集模块的要求且有更长的续航；并在无人机1中部区域的下部和上部分别设置有安装座2和机壳3，其中安装板2用于固定安装图像采集模块，图像采集模块4包括三轴防抖的云台和具有采集彩色图像和红外图像的摄像头，机壳3用于安装GPS模块和通信模块。

本实施例在无人机1的上方集成有GPS模块和通信模块，无人机1通过通信模块与应用服务器进行图像和指令的传输，应用服务器部署在远端，用于与无人机交互和处理图像信息。提取热成像图像的特征值，量化接收到的图像信息，根据任务目的，给出相应结论，

在工作时具体包括如下步骤；

1. 在应用服务器录入无人机信息，保证应用服务器能够识别收到的数据为该无人机上传；

2. 在应用服务器录入检测地块的建模信息，设定地块的农作物信息；

3. 通过应用服器给无人机下发需要监测地块的路径信息；

4. 无人按照下达的路径进行图像采集和数据采集；

5. 通过热成像图像能够进行水分胁迫监测，侵染性病害检测，虫害检测，产量预测等任务。

具体实施时，如图2中所示机壳1包括壳体6和内隔板8；壳体6的上部设置有向内凹的弧形引流板7，引流板7上设置有气孔9，内隔板8间隔设置在壳体6内，并在壳体6与内隔板8之前形成上部开口的外腔室10，外腔室10与气孔9和内隔板8围成的内腔室12连通，GPS模块和通信模块设置在内腔室12中，天线5从壳体穿出，由此，内腔室12中产生的热量能够从内隔板8与壳体6的上部区域进入外腔室10中，并最终从引流板的气孔9处排出，当然为了增加排气能力，还可在内腔室内增设风扇，使电气元件产生的热量能够有效的排出，应对高温的工作环境。

具体实施时，内隔板8的底部固定在壳体6内，其上部和侧面间隔于壳体6的上部，所述内隔板8与壳体6的外部适配，并等距设置在壳体的内部，为了同时能应对雨天环境，在外腔室的底部设置有出口，出口可直接用于将进入外腔室的雨水排出。

由此，本实施例本实用新型设置了双腔室壳体，将壳体与内隔板间隔设置，从而形成为位于内隔板与壳体之间的外腔室和位于内隔板内的内腔室，内腔室内安装电子元件，内腔室内发出的热量上行并从内隔板与壳体之间的间隙进入外腔室内，并最终从外腔室的气孔处排出，同时由于气孔的存在，可能会出现雨水内灌的情形，为了能使雨水顺利排出，本实用新型在内隔板高于气孔所处高度，并在其底部设置了出口，从而雨水仅能够进入外腔室，并从外腔室的底部排出，无法漫过内隔板对内腔室造成影响。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对出口处的结构进一步说明。

如图3中所示，在出口处设置有向外倾斜导流板13，安装座2位于内隔板8围成的区域底部，即在内腔室的底部，从而本实施例中雨水直接从导流板13处流出，避免在飞行时，滴落的雨水会接触到摄像头。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：本实施例对增加了密封结构。

如图4中所示，在壳体6的上部设置有固定套15，固定套15套装有调节杆16，调节杆16的下固定设置有密封板14，固定套15上设置有顶丝，通过顶丝能将调节杆16的位置固定，并在密封板14上设置有密封槽17，在内隔板8的上部设置有与密封槽17对应且匹配的密封头18。

由此，本实施例设置了能够使内腔室封闭的密封结构，在必要情况下，可以将内腔室封闭，达到防水的目的。

Claims (5)

1.一种搭载热成像的农作物监管无人机，其特征在于：包括无人机、图像采集模块、GPS模块和通信模块；所述无人机中部区域的下部和上部分别设置有安装座和机壳，所述机壳包括壳体和内隔板；所述壳体的上部设置有向内凹的弧形引流板，引流板上设置有气孔，所述内隔板间隔设置在壳体内，并在壳体与内隔板之前形成上部开口的外腔室，所述外腔室与气孔和内隔板围成的内腔室连通，所述外腔室的底部设置有出口；所述图像采集模块安装在安装座上，所述GPS模块和通信模块设置在内腔室内。

2.根据权利要求1所述的搭载热成像的农作物监管无人机，其特征在于：所述出口处设置有向外倾斜导流板，所述安装座位于内腔室的底部。

3.根据权利要求1所述的搭载热成像的农作物监管无人机，其特征在于：在壳体的上部设置有固定套，固定套套装有调节杆，调节杆的下固定设置有密封板，固定套上设置有顶丝，通过顶丝能将调节杆的位置固定，并在密封板上设置有密封槽，在内隔板的上部设置有与密封槽对应且匹配的密封头。

4.根据权利要求1所述的搭载热成像的农作物监管无人机，其特征在于：所述内隔板的底部固定在壳体内，其上部和侧面间隔于壳体的上部，所述内隔板与壳体的外部适配，并等距设置在壳体的内部。

5.根据权利要求1所述的搭载热成像的农作物监管无人机，其特征在于：所述图像采集模块包括三轴防抖的云台和具有采集彩色图像和红外图像的摄像头。

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