经由使用移动通信装置的众包分类植物病害的方法和系统与流程

本申请通常涉及农业中的信息技术应用。特别地，本申请提供用于对植物病害进行分类的方法和系统。更具体地，本申请提供用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类并且识别植物病害的严重程度的方法和系统。

背景技术：

近来已见证了在很大程度上依赖于农业的经济的极大发展。随着技术的出现，该技术在农业方面的应用不仅极大有助于改善各种高产方式，而且还提供了用于减少影响农作物产量的生物传染的方式。然而，病害爆发仍是任何收成的产量和质量出现损失的主要原因。由此，耕作期间针对农作物的虫害和病害的管理成为农民所面临的主要问题之一。进一步来说，植物病害识别、确定病害的严重程度、检测养分缺乏是农民在应对病害爆发期间所面临的技术挑战中的一部分技术挑战，这主要是由于缺乏与农场中出现的病害和虫害有关的准确的本地化信息所引起的。

现有技术文献例示出针对准确植物病害识别、确定病害的严重程度、检测养分缺乏的各种解决方案。然而，这些解决方案均未能使农民独立地识别与他们的农作物有关的各种异常，从而无法进一步利用这些异常来汇总并推断准确的植物病害识别以及基于此的严重程度。当前技术也无法提供农场的当前状态特有的所需信息。现有技术解决方案中的一些解决方案公开了由农业专家对植物病害和引起虫害进行物理验证。然而，这些解决方案存在很少有专家访问大量农场以分析虫害和病害并向同一区域内的其它农民提供警告这一实际约束。由此，农作物病害及其严重程度的早期检测这一问题对于 提高收成的产量和质量而言极为重要。此外，对影响农作物的植物病害进行远程分类对于向农民建议适当的纠正措施而言变得至关重要。

尽管在针对各种应用桥接信息鸿沟时普遍使用移动通信装置，但现有的解决方案通常不能使用这些装置来提供参与式感知或众包方法，这使得农民无法在特定地理区域内独立识别与他们的农作物有关的异常，而这些异常是可以针对植物病害识别及其严重程度进行汇总的。

因而，有鉴于上述背景技术，显而易见，需要可以在利用基于参与式感知的方法的情况下对地理区域中的植物病害进行分类并且确定分类后的病害的严重程度的解决方案。还需要利用基于移动通信装置的众包特别是对植物病害进行分类的解决方案。期望用于经由使用移动通信装置的众包来对植物病害进行分类的方法和系统。

技术实现要素：

在对本方法、系统和硬件启用进行描述之前，应当理解，本发明不限于所述的特定系统和方法，这是因为可以存在本发明没有明确例示的本发明的多个可能实施例。还应当理解，本说明书中所使用的术语仅是为了描述特定版本或实施例的目的，而并不意图限制仅由所附权利要求书进行限制的本发明的范围。

本申请提供一种用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的方法。用于对植物病害进行分类的所述方法包括以下步骤：促使生成与多个植物病害属性有关的第一组任务；将所生成的所述第一组任务分发至第一组用户；从所述第一组用户收集针对所分发的所述第一组任务的响应；汇总所收集的响应，以基于所汇总的针对所述第一组任务的响应生成与所述多个植物病害属性有关的下一组任务，从而分发至下一组用户；从所述下一组用户收集针对所分发的所述下一组任务的响应，并且汇总 所收集的针对所述下一组任务的响应；以及基于所汇总的针对所述下一组任务的响应来对植物病害进行分类并确定分类后的植物病害的严重程度。

具体地，一种处理器实现的方法，用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类，所述方法包括以下步骤：(a)使用基于决策树的任务生成模块(302)来促使生成与多个植物病害属性有关的第一组任务；(b)使用任务分发模块(304)来将所生成的所述第一组任务经由移动众包应用程序(202)分发至第一组用户，所述移动众包应用程序(202)驻留在具有全球定位系统功能即GPS功能的各移动通信装置(204)内并在所述移动通信装置(204)上运行；(c)使用任务响应收集模块(306)从所述第一组用户收集针对所分发的所述第一组任务的响应；(d)汇总所收集的响应，以使用所述基于决策树的任务生成模块(302)基于所汇总的针对所述第一组任务的响应生成与所述多个植物病害属性有关的下一组任务，从而经由所述移动众包应用程序(202)分发至下一组用户；(e)使用所述任务响应收集模块(306)从所述下一组用户收集针对所分发的所述下一组任务的响应，并且汇总所收集的针对所述下一组任务的响应；以及(f)使用植物病害分类模块(308)，基于所汇总的针对所述下一组任务的响应来对植物病害进行分类并确定分类后的植物病害的严重程度。

本申请提供一种用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的系统(200)。用于对植物病害进行分类的所述系统(200)包括：移动众包应用程序(202)，其驻留在具有全球定位系统功能即GPS功能的移动通信装置(204)内并且在所述移动通信装置(204)上运行；服务器(206)，用于以能够通信的方式连接至所述移动众包应用程序(202)，所述移动众包应用程序(202)驻留在具有全球定位系统功能即GPS功能的移动通信装置(204)内并且在所述移动通信装置(204)上运行；预定义任务数据库(208)；以及任务响应数据库(210)，其以能够通信的方式与所述服务器(206)相连接。所述 服务器(206)还包括：基于决策树的任务生成模块(302)；任务分发模块(304)；任务响应收集模块(306)；以及植物病害分类模块(308)。

具体地，一种系统(200)，用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类，所述系统(200)包括：(a)移动众包应用程序(202)，其驻留在具有全球定位系统功能即GPS功能的移动通信装置(204)内并且在所述移动通信装置(204)上运行；(b)服务器(206)，其包括处理器和连接至所述处理器的存储器，所述服务器(206)用于以能够通信的方式连接至所述移动众包应用程序(202)，所述服务器(206)还包括：(i)基于决策树的任务生成模块(302)，其被配置为促使生成与多个植物病害属性有关的第一组任务，并且基于所汇总的针对所述第一组任务的响应来生成与所述多个植物病害属性有关的下一组任务；(ii)任务分发模块(304)，其被配置为经由所述移动众包应用程序(202)将所生成的所述第一组任务分发至第一组用户，并将所述下一组任务分发至下一组用户；(iii)任务响应收集模块(306)，其被配置为从所述第一组用户收集针对所分发的所述第一组任务的响应，并且从所述下一组用户收集针对所分发的所述下一组任务的响应；(iv)植物病害分类模块(308)，其被配置为基于所汇总的针对所述下一组任务的响应来对植物病害进行分类，并且确定分类后的植物病害的严重程度；以及(c)任务响应数据库(210)，其以能够通信的方式与所述服务器(206)相连接，并且被配置为存储从所述第一组用户所收集并汇总的针对与所述多个植物病害属性有关的所述第一组任务的响应以及从所述下一组用户所收集并汇总的针对与所述多个植物病害属性有关的所述下一组任务的响应。

附图说明

通过结合附图进行阅读，将更好地理解前述发明内容以及以下针对优选实施例的详细说明。为了例示本发明的目的，在附图中示出本发明的示例性 结构；然而，本发明不限于所公开的具体方法和系统。在附图中：

图1示出例示用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的处理器实现方法的流程图。

图2示出例示用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的系统架构的框图。

图3示出例示用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的服务器的架构的框图。

具体实施方式

现在将详细论述例示本发明的所有特征的本发明的一些实施例。

词语“具备”、“具有”、“包含”和“包括”以及它们的其它形式意图在含义上是等同的并且是开放式的，这是因为在这些词语中的任一词语之后的一个或多个项并不意味着这一个或多个项的排他性列表、或者并不意味着仅局限于所列出的一个或多个项。

还必须注意，如这里所使用的以及在所附权利要求书中，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数参考。尽管在本发明的实施例的实践或测试中可以使用与这里所述的系统和方法相似或等同的任何系统和方法，但现在将说明优选的系统和方法。

所公开的实施例仅是可以以各种形式体现的本发明的示例。

参考图1，其是示出用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的处理器实现方法的流程图。

处理从步骤102开始，其中在该步骤102中，使用基于决策树的任务生成模块(302)来促使生成与多个植物病害属性有关的第一组任务。在步骤104中，使用任务分发模块(304)，将所生成的第一组任务经由驻留在具有全球定位系统(GPS)功能的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移 动众包应用程序(202)分别分发至第一组用户。在步骤106中，使用任务响应收集模块(306)来从第一组用户收集针对所分发的第一组任务的响应。在步骤108中，汇总所收集的响应，以使用基于决策树的任务生成模块(302)，基于所汇总的针对第一组任务的响应来生成与多个植物病害属性有关的下一组任务，从而经由驻留在各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)分发至下一组用户。在步骤110中，使用任务响应收集模块(306)来从下一组用户收集针对所分发的下一组任务的响应；并且汇总所收集的针对下一组任务的响应。本处理在步骤112中结束，其中在该步骤112中，使用植物病害分类模块(308)，基于所汇总的针对下一组任务的响应来对植物病害进行分类并确定分类后的植物病害的严重程度。

参考图2，其是示出用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的系统架构的框图。

在本发明的实施例中，提供了用于使用基于移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的系统(200)。该系统(200)包括：移动众包应用程序(202)，其驻留在具有全球定位系统(GPS)功能的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行；服务器(206)，其包括处理器和连接至该处理器的存储器，该服务器(206)用于可通信地连接至驻留在具有全球定位系统(GPS)功能的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)；任务响应数据库(210)，其可通信地与服务器(206)相连接，并且被配置为存储所收集并汇总的任务响应；以及预定义任务数据库(208)，其被配置为存储多个预定义任务。

参考图3，其是示出用于经由使用移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的服务器的架构的框图。

在本发明的另一实施例中，包括处理器和连接至该处理器的存储器的服务器(206)可通信地连接至驻留在具有全球定位系统(GPS)功能的移动通信装 置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)。移动通信装置(204)是从包括但不限于移动电话、便携式电脑、平板电脑和个人数字助理的组中所选择的。服务器(206)还包括基于决策树的任务生成模块(302)、任务分发模块(304)、任务响应收集模块(306)和植物病害分类模块(308)。

在本发明的另一实施例中，基于决策树的任务生成模块(302)被配置为促使生成与多个植物病害属性有关的第一组任务并且基于所汇总的针对第一组任务的响应来生成与多个植物病害属性有关的下一组任务。与多个植物病害属性有关的第一组任务的生成是通过整个生长季内从包括地理区域中的农作物类型、气候条件、土壤性质、主要养分和微量养分的时空差异的组中所选择的多个条件来促使的。多个植物病害属性是从包括植物病害症状、养分缺乏、受影响植物数量、受损植物数量、受影响植物和受损植物的严重程度、菌丝体、叶斑病、以及其它从视觉上可感知的病害特有植物症状的组中所选择的。

在本发明的替代实施例中，与多个植物病害属性有关的第一组任务和下一组任务是使用基于决策树的任务生成模块(302)从包括多个预定义任务的预定义任务数据库(208)中选择的。预定义任务数据库(208)是在利用与各种农作物的病害和引起虫害有关的领域知识的情况下所创建的。

在本发明的另一实施例中，任务分发模块(304)被配置为经由驻留在各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)来将所生成的第一组任务分发至第一组用户并将下一组任务分发至下一组用户。第一组用户和下一组用户均是农民。第一组用户和下一组用户共同位于地理区域中，并且下一组用户包括第一组用户中的一个或多个用户。经由驻留在第一组用户和下一组用户各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)所分发的第一组任务和 下一组任务包括以下：从包含与多个植物病害属性有关的文本消息、图像和视频的组中所选择的媒体内容。将经由驻留在第一组用户和下一组用户各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)所分发的所生成的第一组任务和下一组任务与语音提示相结合以读出该第一组任务和下一组任务。

在本发明的另一实施例中，任务响应收集模块(306)被配置为从第一组用户收集针对所分发的第一组任务的响应，并且从下一组用户收集针对下一组任务的响应。

在本发明的另一实施例中，汇总所收集的针对与多个植物病害属性有关的第一组任务的响应，以使用基于决策树的任务生成模块(302)来生成与多个植物病害属性有关的下一组任务，从而经由驻留在各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)分发至下一组用户，直到使用植物病害分类模块(308)基于所汇总的针对下一组任务的响应对植物病害进行了分类为止。

在本发明的另一实施例中，所收集并汇总的来自第一组用户的针对与多个植物病害属性有关的第一组任务的响应和来自下一组用户的针对与多个植物病害属性有关的下一组任务的响应存储在任务响应数据库(210)中。所收集并汇总的与来自第一组用户的针对与多个植物病害属性有关的第一组任务的响应和来自下一组用户的针对与多个植物病害属性有关的下一组任务的响应有关的数据存储在任务响应数据库(210)中，并且由主题专家进一步验证以生成多个病害和引起虫害的多个实例。

在本发明的另一实施例中，植物病害分类模块(308)被配置为基于所汇总的针对下一组任务的响应来对植物病害进行分类并确定分类后的植物病害的严重程度。

在本发明的另一实施例中，基于所汇总的针对下一组任务的响应来确定分类后的植物病害的严重程度，这用于向第一组用户和下一组用户提供建 议。分类后的植物病害的严重程度根据植物和各农作物而改变，由此促使生成并向第一组用户和下一组用户分发与农作物、其生长阶段和分类后的病害有关的特定任务来确定严重程度。

在本发明的另一实施例中，基于第一组任务和下一组任务的类型、针对第一组任务和下一组任务提供响应所需的时间、针对第一组任务和下一组任务所提供的响应的准确度、第一组用户和下一组用户的信用，来分别对第一组用户和下一组用户由于针对所述第一组任务和所述下一组任务提供了响应而进行奖励。

在本发明的典型实施例中，提供一种用于使用基于移动通信装置的众包来对地理区域中的植物病害进行分类的方法。

使用基于决策树的任务生成模块(302)来生成与多个植物病害属性有关的第一组任务。该第一组任务从基于决策树的任务生成模块(302)的二元决策树中的根节点所推导出的根问题而开始。

使用任务分发模块(304)，将所生成的第一组任务经由驻留在具有全球定位系统(GPS)功能的各移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)分发至第一组用户(K1个农民)。K1个农民实质共同位于关注地理区域中。而所分发的第一组任务触发问题Q1并将该问题Q1显示在K1个农民的移动通信装置(204)上。向K1个农民显示的问题Q1是“在茎上是否存在溃疡病变？”。可以以本国语言询问问题Q1以使得能够从大量农民得到响应。将经由驻留在第一组用户(K1个农民)各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)所分发的所生成的第一组任务和相应问题Q1与语音提示相结合，以读出第一组任务从而照应阅读能力弱的农民。向K1个农民提供二元响应选项。

使用任务响应收集模块(306)来收集从K1个农民所接收到的一组二元响应R1。汇总所收集的从K1个农民接收到的一组二元响应R1。考虑如下情况：针对分发至K1个农民的问题Q1，所汇总的接收到的响应R1为0。所汇总的响 应R1有助于在基于决策树的任务生成模块(302)的二元决策树中进行导航，以使用基于决策树的任务生成模块(302)，基于所汇总的针对第一组任务和相应问题Q1的响应来生成与多个植物病害属性有关的下一组任务和相应问题Q2，从而经由驻留在各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)分发至下一组用户(K2个农民)。问题Q2是“在叶缘上是否存在斑？”。分发至下一组用户(K2个农民)的问题Q2是基于决策树的任务生成模块(302)的二元决策树中的下一问题。考虑如下情况：针对分发至K2个农民的问题Q2，所汇总的接收到的响应R2为1。R2有助于在基于决策树的任务生成模块(302)的二元决策树中进行导航，以使用基于决策树的任务生成模块(302)，基于所汇总的针对下一组任务和相应问题Q2的响应来生成与多个植物病害属性有关的又一组任务和相应问题Q3，从而经由驻留在各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)分发至又一组用户(K3个农民)。问题Q3是“在叶缘上是否存在水浸斑？”。在考虑针对分发至K3个农民的问题Q3、所汇总的接收到的响应R3为1的情况下，将病害分类为“细菌性斑疹病”。然而，还考虑针对分发至K3个农民的问题Q3、所汇总的接收到的响应R3为0的情况；R3有助于在基于决策树的任务生成模块(302)的二元决策树中进行导航，以使用基于决策树的任务生成模块(302)，基于所汇总的针对又一组问题和相应问题Q3的响应来生成与多个植物病害属性有关的另一组任务和相应问题Q4，从而经由驻留在各自的移动通信装置(204)内并在该移动通信装置(204)上运行的移动众包应用程序(202)分发至另一组用户(K4个农民)。问题Q4是“种子大小是否正常？”。同样，迭代处理继续，直到得到与任何疾病有关的决策D为止。

已经参考本发明的各种实施例呈现了上述说明。本领域技术人员和本发明所属的技术应当理解，可以在无意背离本发明的原理、精神和范围的情况下实践所述的结构和操作方法的替代和改变。