一种田间作物虫害检测管理系统

1.本实用新型涉及田间虫害识别及作业技术领域，具体而言，涉及一种田间作物虫害检测管理系统。


背景技术：

2.在农田虫害中，现在大多数的农民都是采用人工检查的方式，来诊断虫害，这样的话，不仅效率低下，浪费劳动力成本，而且容易发生误诊断等现象。
3.就葡萄作物来说，葡萄是最重要的水果农作物之一，但是葡萄面临的虫害时有发生，常见的虫害如二星叶蝉、斑衣蜡蝉、葡萄虎蛾、葡萄天蛾、葡萄透翅蛾、葡萄虎天牛、十星叶甲、葡萄缺节瘿螨(锈壁虱)、葡萄短须螨(红蜘蛛)、侧多食附线螨(茶黄螨)等。传统虫害监测都靠人为观察葡萄植株性状，进而推断出作物所受虫害。而当今机器学习方法为虫害监测提供了另一种途径，通过对大量作物虫害植株图片的学习，可以训练出一个植株是否受虫害，受什么虫害的模型，为判断葡萄虫害情况提供了便利条件。
4.但是整个虫害检测管理系统离不开对葡萄植株图像的精确采集，但由于葡萄植株高度较高且较为紧凑，难以实现多方位的图像采集，所以对于图像的精确性就大打折扣，影响了虫害检测结果。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在解决如葡萄等植株高度较高且较为紧凑的作物，难以实现多方位的图像采集的问题，提供一种田间作物虫害检测管理系统，通过沿波形轨道行走的伸缩装置带动图像采集装置采集作物两侧的图像，提高了图像的精确性，使得虫害的检测结果更为准确。
6.本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：一种田间作物虫害检测管理系统，包括图像采集装置、通信模块、图像识别模块以及管理终端，
7.所述图像采集装置安装于田间，内置微处理器，通过与其连接的伸缩装置滑动连接在安装于作物上方的轨道上，用于拍摄作物两侧的图像；
8.所述微处理器通过通信模块与图像识别模块连接，所述图像识别模块用于识别图像中的虫害信息，所述图像识别模块与管理终端连接，用于向所述管理终端发送虫害信息。
9.根据一种优选实施方式，所述图像采集装置包括第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机和第二摄像机分别设置于伸缩装置的一侧。
10.根据一种优选实施方式，所述第一摄像机和第二摄像机均设置有多个，用于拍摄作物不同高度的图像。
11.根据一种优选实施方式，所述伸缩装置包括行走机构、伸缩机构以及平台，所述轨道、行走机构、伸缩机构和平台依次连接。
12.根据一种优选实施方式，所述平台的两侧分别设置有一第一支架，所述第一支架的末端连接有第二支架，所述第一摄像机和第二摄像机分别设置在一所述第二支架上。
13.根据一种优选实施方式，所述第二支架内侧面上设置有驱动机构，所述第一摄像机和第二摄像机均与驱动机构连接，用于通过所述驱动机构在第二支架的竖直方向上移动。
14.根据一种优选实施方式，所述驱动机构包括设置在第二支架顶部/底部的驱动电机，所述第一摄像机和第二摄像机安装在与驱动电机传动连接的伸缩杆上。
15.根据一种优选实施方式，所述轨道固定在悬挂主梁下方。
16.根据一种优选实施方式，所述轨道为对应作物排列设置的波形轨道。
17.根据一种优选实施方式，所述悬挂主梁上设置有诱虫灯。
18.本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本实用新型通过沿波形轨道行走的伸缩装置带动图像采集装置采集作物两侧的图像；且本实用新型可采集作物不同高度的图像，更适应环境和虫害习性，提高对作物虫害识别的准确性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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。
20.图1为本实用新型实施例1提供的图像采集装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例1提供的虫害检测管理系统的机构框图；
22.图3为本实用新型实施例1提供的轨道的结构示意图；
23.图标：1
‑
图像采集装置，101
‑
第一摄像机，102
‑
第二摄像机，2
‑
通信模块，3
‑
图像识别模块，4
‑
管理终端，5
‑
微处理器，6
‑
伸缩装置，601
‑
行走机构，602
‑
伸缩机构，603
‑
平台，7
‑
轨道，8
‑
第一支架，9
‑
第二支架，10
‑
悬挂主梁，11
‑
诱虫灯，12
‑
rfid读取器，13
‑
施药装置，131
‑
抽水泵，132
‑
水位传感器，14
‑
第二驱动机构。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新
型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.实施例1
30.参阅图1至图3所示，本实施例提供一种田间作物虫害检测管理系统，本实施例以葡萄植株虫害为例，系统包括图像采集装置1、通信模块2、图像识别模块3以及管理终端4，图像采集装置1安装于田间，内置微处理器5，通过与其连接的伸缩装置6滑动连接在安装于葡萄植株上方的轨道7上，用于拍摄葡萄植株两侧的图像；微处理器5通过通信模块2与图像识别模块3连接，用于向图像识别模块3发送采集到的葡萄植株图像，图像识别模块3用于识别图像中的虫害信息，图像识别模块3与管理终端4连接，当图像识别模块3识别出虫害信息时，通过图像识别模块3向管理终端4发送虫害信息。
31.进一步的，图像采集装置1包括第一摄像机101和第二摄像机102，第一摄像机101和第二摄像机102分别设置于伸缩装置6的一侧，本实施例通过第一摄像机101和第二摄像机102同时采集葡萄植株两侧的图像，相较于现有技术中将摄像机设置在顶部，本实用新型的图像采集的精确性更高。
32.进一步的，第一摄像机101和第二摄像机102均设置有多个，多个第一摄像机101和第二摄像机102竖直方向上间隔设置用于拍摄葡萄植株不同高度的图像，可以理解的是，葡萄植株虫害类型较多，位于植株中下的果实，位于植株中部上部的叶片、整个植株的枝干以及植株顶部的新芽均为虫害常发地，所以，对于葡萄植株的图像采集不能仅仅局限于叶片或者果实，而现有技术中将摄像机设置在顶部等处难以实现植株虫害的精确采集；可选的，本实施例的第一摄像机101和第二摄像机102根据葡萄植株生长周期设置，例如新春发芽时仅对应新芽位置设置第一摄像机101和第二摄像机102，避免设备的浪费等。
33.可选的，伸缩装置6包括行走机构601、伸缩机构602以及平台603，轨道7、行走机构601、伸缩机构602和平台603依次连接；进一步的，行走机构601和伸缩机构602内置微处理器5，微处理器5与管理终端4通过无线通信模块2连接，接收管理终端4发送控制信号带动图像采集装置1移动。可选的，行走机构601还可以设置时钟模块，按预设的周期带动图像采集装置1移动。
34.进一步的，平台603的两侧分别设置有一第一支架8，第一支架8的末端连接有第二支架9，第一摄像机101和第二摄像机102分别设置在一第二支架9上。可选的，第一支架8和第二支架9铰接，设置在平台603内部的电机驱动第一支架8，使得第二支架9能够向上移动避开障碍物等。
35.进一步的，轨道7固定在悬挂主梁10下方。
36.进一步的，轨道7为对应葡萄植株排列设置的波形轨道7，可以理解的是，通过对应葡萄植株排列设置的波形轨道7，图像采集装置1能够在采集完一列葡萄植株后结合伸缩装置6轻松过渡到下一列葡萄植株。
37.进一步的，悬挂主梁10上设置有诱虫灯11，进一步的，诱虫灯11通过管理终端4统一控制，当管理终端4接收到图像识别模块3发送的虫害信息时，控制对应的诱虫灯11开启。
38.可选的，在本实施例中，伸缩装置6上设置有rfid读取器12，轨道7上设置有rfid标签，rfid读取器12与管理终端4无线通信连接，本实施例通过rfid读取器12和rfid标签能够实现定位功能，即管理终端4能够获取到虫害发生地的定位，从而控制对应的诱虫灯11开启。
39.可选的，图像采集装置1还包括闪光灯，用以实现夜间的图像采集。
40.进一步的，在本实施例中，还设置有施药装置13(图中未示出)，施药装置13包括设置在第二支架9内侧面上的喷头，可选的，喷头在竖直方向上设置有多个，用以实现不同高度的杀虫，可以理解的是，由于农药往往为高浓度液体，溅射到摄像机上可能会影响到图像采集效果，由此在本实施例中，在摄像机的镜头处设置有去污机构，在次不做过多赘述。可选的，喷头为雾化喷头，喷头通过输液管连接悬挂在轨道7上的药液桶，药液桶通过牵引线和伸缩装置6连接，通过伸缩装置6的牵引而移动；可选的，药液桶内底设置有水位传感器132，水位传感器132与管理终端4通信连接，当药液桶内药液不足时，向管理终端4发送信息，进行也药液添加；其次，当药液桶内药液不足时，行走机构601停止。进一步的，将药液桶设置在轨道7上可能会造成药液添加困难，因此在本实施例中，药液桶内设置有一抽水泵131，抽水泵131的输入端连接一输液管，抽水泵131与管理终端4通信连接；进一步的，在本实施例中，管理终端4包括pc端和移动端，当需要进行药液添加时，用户通过pc端或移动端控制抽水泵131抽取用户准备的药液进行药液添加。
41.可以理解的是，本实施关于施药装置13的设置仅为一种实施方式，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化实现施药功能。
42.实施例2
43.本实施例与实施例1基本相同，其不同点在于：在本实施例中，第二支架9内侧面上设置有驱动机构，第一摄像机101和第二摄像机102均与驱动机构连接，用于通过驱动机构在第二支架9的竖直方向上移动。即，在本实施例中，无需设置多个第一摄像机101和第二摄像机102，通过驱动机构驱动第一摄像机101和第二摄像机102竖直方向上移动同样能够采集葡萄植株不同高度的图像。
44.可选的，驱动机构包括设置在第二支架9顶部/底部的驱动电机，第一摄像机101和第二摄像机102安装在与驱动电机传动连接的伸缩杆上。
45.实施例3
46.本实施例与实施例1基本相同，其不同点在于：在本实施例中，第一支架8的下端面设置有第二驱动机构14，第二支架9与第二驱动电机的伸缩杆连接，第二驱动机构14与管理终端4通信连接，可以理解的是，通过本实施例的上述设置，能够调节第一摄像机101和第二摄像机102与葡萄植株之间的距离，提高图像的采集精度。
47.进一步的，为了避免葡萄植株刮蹭到摄像机，对摄像机造成顺坏，本实施例在第一摄像机101和第二摄像机102的外部套设有壳体。
48.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。