农业互联除虫除草方法与流程

本发明涉及一种除虫除草方法，尤其一种农业互联除虫除草方法。

背景技术：

随着农业的发展，农作物的种植规模越来越大。而农作物病虫害是我国的主要农业灾害之一，它具有种类多、影响大、并时常暴发成灾的特点，其发生范围和严重程度对我国国民经济、特别是农业生产常造成重大损失。为了使得农作物的成长更为快速，疾病更少，常需要定期消灭害虫。传统方法一般采用喷射农药到农作物上的方式来消灭害虫的。这种方法容易造成农药部分残留在农作物上且对人体有危害，不适于绿色种植。更有甚者，由于不合理使用农药，容易导致药害事故发生，引起大面积减产甚至绝产，严重影响农业的生产。另外，为了除去农作物中的杂草，常常采用喷洒除草剂等方式来除去，这同样造成了农药残留。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够实现绿色种植的农业互联除虫除草方法。

一种农业互联除虫除草方法，包括以下步骤：

控制摄像头沿预设路径循环移动以获取种植区域的图像信息；

将两张在相同位置先后获取的图像进行比对，以判断是否有移动物在所述种植区域的农作物上；

当判断有移动物在所述农作物上时，获取所述移动物的图像并将所述移动物的图像与从互联网上获取的多种害虫图像进行比对，以确定所述移动物的种类；

根据所述移动物的种类选定激光的种类，并向所述移动物发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业；以及

按预设时间间隔向所述种植区域内的农作物以外的区域发射第二强度的激光，以执行除草作业，其中所述第二强度小于所述第一强度。

在其中一个实施方式中，所述控制摄像头沿预设路径循环移动以获取种植区域的图像信息的步骤之前包括：配置种植区域并于所述种植区域内种植选定的农作物。

在其中一个实施方式中，所述种植区域为矩形区域，所述控制摄像头沿预设路径循环移动以获取种植区域的图像信息的步骤包括：控制摄像头从所述矩形区域的外周缘沿螺旋状路径向内移动以获取所述种植区域的图像信息，再控制控制摄像头沿所述矩形区域的中心沿螺旋状路径向外移动以获取所述种植区域的图像信息。

在其中一个实施方式中，所述向所述移动物发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业的步骤包括：向所述移动物发射第一强度的激光以感测所述移动物的位置，并继续发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业。

在其中一个实施方式中，所述向所述移动物发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业的步骤之后还包括：按预设频率发出间断的激光；以及感测所述间断的激光以产生抓捕命令，并根据所述抓捕命令对所述移动物实施抓捕。

在其中一个实施方式中，所述按预设频率发出间断的激光的步骤包括：按预设频率发出间断的第三强度的激光，所述第三强度小于所述第二强度。

在其中一个实施方式中，所述根据所述抓捕命令对所述移动物实施抓捕的步骤包括：控制抓捕装置移动至所述移动物的位置并执行抓捕命令。

在其中一个实施方式中，所述控制抓捕装置移动至所述移动物的位置并执行抓捕命令包括：判断所述移动物的体积，当所述移动物的体积小于预设量级时，控制抓捕装置以第一速度移动至所述移动物的位置并执行抓捕命令；当所述移动物的体积大于预设量级时，控制抓捕装置以第二速度移动至所述移动为的位置并执行抓捕命令，其中所述第一速度小于所述第二速度。

在其中一个实施方式中，所述按预设时间间隔向所述种植区域内的农作物以外的区域发射第二强度的激光，以执行除草作业的步骤包括：按预设时间间隔控制激光发射器沿预设路径循环移动并发射第二强度的激光扫描所述种植区域内的农作物以外的区域，以执行扫描除草作业。

在其中一个实施方式中，所述种植区域为矩形区域，所述控制激光发射器沿预设路径循环移动的步骤包括：控制所述激光发射器从所述矩形区域的外周缘沿螺旋状路径向内移动，再控制控制所述激光发射器沿所述矩形区域的中心沿螺旋状路径向外移动。

由于本发明的农业互联除虫除草方法中，发射预设时间段的第一强度的激光可以将害虫杀死，且利用第二强度的激光可除去杂草，因此可以避免采用杀虫剂或除草剂去除虫除草，不会产生农药残留，能够实现绿色种植。

附图说明

图1为本发明一实施例的农业互联除虫除草方法的步骤流程图。

图2为一实施例的农业互联除虫除草系统的模块图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，本发明的一种实施例是，一种农业互联除虫除草方法，所述方法包括以下步骤：

于步骤S101中，控制摄像头沿预设路径循环移动以获取种植区域的图像信息；例如，为了形成种植区域，在步骤S101之前还包括以下步骤：配置种植区域并于所述种植区域内种植选定的农作物。具体地，例如，选定一个种植区域，并围绕所述种植区域布设大棚将所述种植区域覆盖，以进行大棚种植，在所述种植区域内种植选定的农作物，例如蔬菜或者珍稀作物。

例如，为了便于移动摄像头，可于大棚顶部设置钢梁结构，并于所述钢梁结构上设置多圈导向钢管，以及驱动装置。驱动装置滑动地设置于所述导向钢管上并可以驱动摄像头沿所述导向钢管移动，从而拍摄所述种植区域内的图像信息。有了导向钢管的引导作用，这样有利于摄像头的移动。

例如，为了更全面地，多角度地获取所述种植区域的图像信息，所述种植区域为矩形区域，可控制摄像头从所述矩形区域的外周缘沿螺旋状路径向内移动以获取所述种植区域的图像信息，再控制控制摄像头沿所述矩形区域的中心沿螺旋状路径向外移动以获取所述种植区域的图像信息。在本实施方式中，具体为：控制摄像头沿外周缘的导向钢管移动，并沿径向逐渐移动至内圈的导向钢管上，这样的沿螺旋状路径移动可以更全面且多角度地地获取所述种植区域的图像信息。

于步骤S102中，将两张在相同位置先后获取的图像进行比对，以判断是否有移动物在所述种植区域的农作物上；

例如，摄像头绕导向钢管移动两圈，在该两圈的移动过程中，摄像头在相同位置处拍摄的图像有两张，将该两张图像进行比对，这样便于识别出是否有移动物。当然，所述先后获取的图像可以为摄像头在第一圈的移动中中拍摄的图像与所述摄像头在第三圈的移动中拍摄的图像。

于步骤S103中，当判断有移动物在所述农作物上时，获取所述移动物的图像并将所述移动物的图像与从互联网上获取的多种害虫图像进行比对，以确定所述移动物的种类；

例如，为了减少获取的害虫图像的数量，可以根据所述农作物的种类，从互联网上获取所述农作物经常招引过来的害虫种类。这样的获取步骤更有针对性，减少了数据流量的消耗，加快了获取步骤的进程。另外，由于获取的是害虫图像，因此对益虫不会进行消杀动作，避免了施洒农药而殃及益虫的副作用。

于步骤S104中，根据所述移动物的种类选定激光的种类，并向所述移动物发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业；

例如，为了提高除虫作业的针对性，根据所述移动物的种类选定激光的种类的步骤包括：判断所述移动物是否为谷蠹成虫，是则选定二氧化碳激光；否则进一步判断所述移动物是否为玉米象成虫，是则选定钕玻璃激光，否则选定钇铝石榴石晶体激光。这样通过选定不同种类的激光，可以更有效地杀灭对应的害虫，其中所述预设时间段可以根据害虫的具体情况作出具体设定。

为了更精确地执行除虫作业，所述向所述移动物发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业的步骤包括：向所述移动物发射第一强度的激光以感测所述移动物的位置，并继续发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业。开始发射的激光能够感测到害虫的位置，因此起到了激光检测定位的作用，从而获得移动物的位置并可以提供给后续的抓捕装置以进行害虫抓捕作业。

于步骤S105中，按预设频率发出间断的激光；具体地，当所述第一强度的激光发射的时间达到预设时间段时，则发出结束指令，根据所述结束指令按预设频率发出间断的激光，以表明激光除虫作业执行完毕。

于步骤S106中，感测所述间断的激光以产生抓捕命令，并根据所述抓捕命令对所述移动物实施抓捕；

为了避免害虫遗体残留在农作物叶子上影响农作物的生长，需要对害虫进行抓捕。具体地，当抓捕装置感测间断的激光时，则确定所述激光除虫作业执行完毕并产生抓捕命令，以对所述移动物执行抓捕命令。其中，所述根据所述抓捕命令对所述移动物实施抓捕的步骤包括：控制抓捕装置移动至所述移动物的位置并执行抓捕命令。

例如，为了避免还没彻底死亡的害虫对农作物的伤害，例如体积较大的害虫不容易死亡，需要控制抓捕装置尽快实施抓捕作业，而对于体积较小的害虫，由于其容易死亡，因此不需要尽快实施抓捕作业。具体地，所述控制抓捕装置移动至所述移动物的位置并执行抓捕命令的步骤包括：判断所述移动物的体积，当所述移动物的体积小于预设量级时，控制抓捕装置以第一速度移动至所述移动物的位置并执行抓捕命令，当所述移动物的体积大于预设量级时，控制抓捕装置以第二速度移动至所述移动为的位置并执行抓捕命令，其中所述第一速度小于所述第二速度。对于体积小于预设量级的害虫，抓捕装置以较慢的第一速度实施抓捕，而对于体积大于预设量级的害虫，抓捕装置以较快的第二速度实施抓捕，因此提高了抓捕害虫的针对性，在保证农作物不受伤害的条件下，又能够及时移除害虫。

例如，为了提高抓捕作业的灵活性，所述抓捕装置为夹持抓捕装置。所述夹持抓捕装置包括设置于所述导向钢管上的滑动底座、设置于所述滑动底座上的驱动件、连接件以及多个卡爪，所述连接件与所述驱动件连接，所述多个卡爪转动地设置于所述连接件上。

当需要抓捕时，所述驱动件驱动所述多个卡爪相向转动，从而将害虫夹持于所述多个卡爪中间。进一步地，为了提高所述卡爪的夹持力，每个卡爪上设置有多个抓捕凸点，所述抓捕凸点的高度为0.3-1.5毫米。所述抓捕凸点为圆形或三角锥形，因此能提高所述卡爪的摩擦力，有利于更方便地抓捕害虫，提高对害虫的抓着力。

例如，为了提高所述卡爪对于不同害虫的适应性，所述抓捕凸点可以为柔性材料制成，例如橡胶等制成，这样能够适应不同的害虫外形。例如，为了在抓捕过程中进一步使害虫死亡，所述连接件为圆管状，所述卡爪上的抓捕凸点中部开设有释放孔，所述释放孔与所述连接件的内部相通，用于向所述害虫释放二氧化碳，以在抓捕过程是周边的躲藏起来的害虫窒息。另外，所述抓捕凸点释放出来的二氧化碳可以促进农作物的光合作用。

对应地，所述执行抓捕命令的步骤包括：所述驱动件控制所述多个卡爪转动并相互远离以形成容纳空间；朝向所述移动物移动所述多个卡爪以使所述移动物进入所述容纳空间；所述驱动件控制所述多个卡装转动并相互靠近以将所述移动物封闭于封闭所述容纳空间内，同时利用所述多个卡爪上的释放孔向外释放二氧化碳气体，其中所述二氧化碳气体的流动方向与所述连接件的轴向方向形成45度夹角并朝向所述连接件的周面外侧。由于二氧化碳的流动方向与所述连接件的轴向的夹角为45度角且朝向外侧，因此，二氧化碳能够涵盖更大面积，使得更大面积范围内的害虫产生窒息感，提高了对害虫的杀伤力。例如，为了使得害虫更快地死亡，可以于所述多个卡爪中间设置刺针，对应地，所述朝向所述移动物移动所述多个卡爪以使所述移动物进入所述容纳空间的步骤之后还包括：利用所述刺针刺入所述移动物体内以固定所述移动物。

可以理解，当激光除虫作业能够彻底杀死所述移动物时，并且所述移动物的遗体对所述农作物的影响不大时，步骤S105与步骤S106可以省略。

于步骤S107中，按预设时间间隔向所述种植区域内的农作物以外的区域发射第二强度的激光，以执行除草作业，其中所述第二强度小于所述第一强度。具体包括：按预设时间间隔控制激光发射器沿预设路径循环移动并发射第二强度的激光扫描所述种植区域内的农作物以外的区域，以执行扫描除草作业。其中所述预设时间间隔可以根据杂草的生长周期设定，例如3天或者5天等，根据杂草的生长规律进行有针对性的设定，可以及时地除去杂草。

例如，为了进一步控制所述激光发射器的移动路径，所述种植区域为矩形区域，所述控制激光发射器沿预设路径循环移动的步骤包括：控制所述激光发射器从所述矩形区域的外周缘沿螺旋状路径向内移动，再控制控制所述激光发射器沿所述矩形区域的中心沿螺旋状路径向外移动。

例如，为了提高激光的针对性，步骤S105具体包括：按预设频率发出间断的激光为第三强度的激光，所述第三强度小于所述第二强度。

由于本发明的农业互联除虫除草方法中，可以利用预设时间段的第一强度的激光将害虫杀死，且可以利用激光除去杂草，因此可以避免采用杀虫剂或除草剂去除虫除草，不会产生农药残留，能够实现绿色种植。

另外，根据研究结果表明，杂草对除草剂会产生适应性，长时间使用除草剂不仅会产生药物残留，也会降低除草剂的除草效果。而采用杂草叶子吸收最强的激光扫描种植区域时，杂草叶子因为吸收过量的激光能量而枯萎及消失。即使对整个种植区域，即包括农作物进行激光扫描，采用杂草叶子吸收最强的激光进行扫描，农作物的叶子吸收到的激光也比较有限，对农作物的生长的影响较小。

采用激光照射害虫.害虫的表皮会发生开裂，造成脱水而致死，用这个办法照射玉米象成虫，谷蠹成虫，会大大提高这些害虫的死亡率。同时虫卵的孵化率也会大大降低，阻止了害虫的繁殖。另外，用氩激光照射.能有效地杀死在水中的孑孑和其他害虫。

例如，还可以利用害虫的复眼对不同波长的光的识别能力，采用可调谐激光诱使害虫待在激光照射的位置，再利用抓捕装置进行抓捕。具体地，于步骤S105中，按预设频率发出间断的激光以诱使所述移动物移动至指定位置；于步骤S106中，感测所述间断的激光以产生抓捕命令，并根据所述抓捕命令对所述移动物实施抓捕。由于间断的激光更易被害虫发现，从而提高了诱捕害虫的效率。

由于不同种类的昆虫不同波长的光有不同的敏感性。因此.可以通过选择激光波长，专门杀死害虫.而不误杀益虫。例如，用红色的红宝石激光，可以杀死外皮颜色深的皮蠹虫、棉红蛛、红叶螨等害虫，而不会损伤颜色比较浅的其他益虫。而传统的农药或者除草剂会将影响到害虫和益虫，使得除虫不具有针对性，而本案中根据害虫种类选择激光，不会误伤益虫。

请参阅图2，与上述农业互联除虫除草方法对应的一种农业互联除虫除草系统。所述系统包括：摄像模块10，用于控制摄像头沿预设路径循环移动以获取种植区域的图像信息；判断模块20，用于将两张在相同位置先后获取的图像进行比对，以判断是否有移动物在所述种植区域的农作物上；比对模块30，用于当判断有移动物在所述农作物上时，获取所述移动物的图像并将所述移动物的图像与从互联网上获取的多种害虫图像进行比对，以确定所述移动物的种类；除虫模块40，用于根据所述移动物的种类选定激光的种类，并向所述移动物发射预设时间段的第一强度的激光以执行激光除虫作业；指示模块50，用于按预设频率发出间断的激光；抓捕模块60，用于感测所述间断的激光以产生抓捕命令并根据所述抓捕命令对所述移动物实施抓捕；以及除草模块70，用于按预设时间间隔向所述种植区域内的农作物以外的区域发射第二强度的激光，以执行除草作业，其中所述第二强度小于所述第一强度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。