一种智能化移动车载式远程作物数字图像采集系统及其方法_2

文档序号:9238534阅读:来源:国知局
M存储器,由AM29LV033C型FLASH芯片和HY57V283220T型SDRAM芯片组成,通过EMIF接口与控制器主机板连接,分别作为程序存储器和数据存储器使用。
[0012]作为本发明的进一步改进,所述测距装置包括A/D转换器、信号调理电路,A/D转换器连接信号调理电路,信号调理电路连接测距传感器,所述测距传感器用于获取小车和作物的位置信息,为P+F倍加福超声波传感器UC500-30GM-1UR2-V15。
[0013]作为本发明的进一步改进,所述人机对话装置包括LCD接口、键盘及多位开关,所述人机对话接口包括电平转换B、电平转换A、线驱动器B ;所述LCD接口通过电平转换B连接CPLD器件,所述键盘及多位开关分别通过线驱动器B、电平转换A连接CPLD器件。
[0014]本发明的方法技术方案为:
[0015]一种智能化移动车载式远程作物数字图像采集方法,包括步骤:
[0016]步骤1,移动小车置于田间作物行内,小车正前方作物行地头设置垂直安装的平板,接通电源并进行开机自检;
[0017]步骤2,自检正常后,通过客户端连接服务器或人机对话装置接收设定的小车行走速度、图像拍摄间隔和作物图像初步预定拍摄高度;
[0018]步骤3,在控制单元控制下,将两个测距传感器采集的实时距离作为小车驱动轮电机的控制信号,确保小车沿着作物行直线行驶或避障;
[0019]步骤4,随着移动小车沿着作物行的移动,控制单元控制下,通过相机初步采集作物图像并对图像进行背景分割、特征提取等操作;
[0020]步骤5,通过升降电机调节相机在竖直方向的高度,通过云台调节相机在水平面的旋转角度,最终确保数字图像采集处理设备对准作物目标位置;
[0021]步骤6,待相机摄像头对准目标物且视场角合适后,控制单元控制下,相机按照步骤1-2预先设定的图像拍摄间隔采集图像,并将获取的图像存储在数据存储模块A或数据存储模块B,也可经过解码压缩处理后通过3G无线收发模块传输到服务器,客户端通过身份验证后通过远程管理软件远程访问作物图像数据,查询、下载、上传、编辑作物图像信息。
[0022]本发明具有有益效果为以下几点:
[0023](I)设计了一套可远程无线控制的智能化移动车载式远程作物数字图像采集系统,通过3G无线模块实现数字图像采集处理设备和服务器之间的无线通信,和传统图像获取系统相比,该系统采用无线通信,避免了布线成本和线缆在作物上的缠绕,同时3G无线模块的采用使得通信效率和可靠性大大提高。
[0024](2)实现了全方位、多角度的作物图像采集和相机自由移动,数字图像采集处理设备在水平方向通过小车前进后退控制,竖直方向通过升降电机、滑块、滑轮、滚子、导轨实现,采用云台加数码相机实现360度旋转,从而可精确控制作物的图像获取位置和角度。
[0025](3)所采用的作物数字图像采集系统为车载式,和传统固定导轨式图像获取系统相比,该系统可随时移动到不同作物附近,具有可移动性强、前期投入小、占用空间小的特点。
[0026](4)通过服务器或人机对话接口接收设定的小车行走速度、图像拍摄间隔和作物图像预定拍摄高度。所采用的数据存储模块B能够存储采集的图像和相关数据,以便于今后数据回放和分析。
[0027](5)所采用的控制单元能够对采集的图像进行分析,确定数字图像采集处理设备是否对准作物目标位置,还能够根据分析结果对移动小车位置、云台位置进行调整,然后将获取的图像存储在数据处理模块或经过解码压缩处理后通过无线通信模块传输给服务器。
【附图说明】
[0028]图1为智能化移动车载式远程作物数字图像采集系统结构示意图;
[0029]图2为智能化深松整地作业质量监控系统数字图像采集处理设备结构示意图;其中图2(a)为其主视图,图2(b)为其俯视图;
[0030]图3为智能化深松整地作业质量监控系统数字图像采集处理设备的控制单元结构示意图;
[0031]图4为智能化深松整地作业质量监控系统数字图像采集处理设备的控制单元与系统装置连接框图。
[0032]图中:1_客户端;2_服务器;3_数字图像采集处理设备;4_测距传感器;5-相机;6-云台;7_滑块;8-导轨;9_滑轮支架;10_滑轮;11_绳索;12_滚子;13_控制单元;14_小车;15_小车驱动轮;16_电机驱动器B ;17_驱动轮电机;18_电机驱动器A ;19_升降电机;20-导向轮;21_视频采集模块;22_数据存储模块A ;23-视频接口 ;24_EMIF接口 ;25_控制器主机板;26-GP10接口 ;27_外部扩展总线;28_电源;29_电机驱动模块;30_CPLD器件;31_数据存储模块B ;32-3G无线收发模块;33_测距装置;34_人机对话接口 ;35_人机对话装置;36_解码压缩模块;37-SDRAM存储器;38_FLASH存储器;39_电平转换B ;40_LCD接口 ;41_电平转换A ;42_线驱动器B ;43_键盘及多位开关;44_异步通讯收发器;45_UART模块;46-3G无线模块;47-A/D转换器;48_信号调理电路;49_USB接口模块;50_U盘。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0034]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明“,多个”的含义是两个或两个以上。
[0035]如图1所示,一种智能化移动车载式远程作物数字图像采集系统,由客户端1、服务器2和数字图像采集处理设备3组成。
[0036]其中,所述的本地计算机2及客户端I为带有无线网卡的台式或笔记本电脑,用于存储和管理作物信息和其他相关信息,客户端通过身份验证后可以通过远程管理软件远程访问作物图像数据,查询、下载、上传、编辑作物图像信息和其他相关信息。
[0037]如图2所示,一种智能化移动车载式远程作物数字图像采集系统的数字图像采集处理设备3由测距传感器4、相机5、云台6、滑块7、导轨8、滑轮支架9、滑轮10、绳索11、滚子12、控制单元13、移动小车14组成。两个测距传感器4安装在小车底板前端两侧;相机5通过云台6连接到滑块7 ;滑块7安装在导轨8上;绳索11 一端固定在滚子12上,另一端通过滑轮10与滑块7的上端连接,随着滚子12正反向旋转,滑块7沿着导轨8垂直方向运动,从而带动相机5和云台6竖直方向运动;滑轮10安装在滑轮支架9上,滑轮支架9与导轨连接;滚子12通过支架连接到小车底板上;控制单元13固定到小车底板上,分别与测距传感器4、升降电机19、驱动轮电机17、云台6和相机5连接;移动小车14底部安装有两个驱动轮15和一个导向轮15,驱动轮15通过电机驱动器B 16连接到驱动轮电机17,在驱动轮电机17驱动下小车行走,导向轮15采用万向轮。升降电机19通过电机驱动器18与滚子12连接,在电机驱动器18驱动下,滚子12旋转,从而带动滑块7移动。
[0038]如图3所示,一种智能化移动车载式远程作物数字图像采集系统的包括视频采集模块21、数据存储模块A 22、电源28、电机驱动模块29、CP
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