一种大棚种植用病虫害监测调控系统的制作方法

[0001]
本发明涉及大棚种植病虫害监测调控领域，特别涉及一种大棚种植用病虫害监测调控系统。


背景技术：

[0002]
大棚种植技术是一种比较常见的技术，它具有较好的保温性能，它深受人们喜爱，因为在任何时间都可吃到反季节的果蔬等，在一般情况下，大棚蔬菜都采用竹与钢为主的结构骨架，然后在上面覆盖上一层或多层保温塑料薄膜，这样一个简易结构就制造出一个完整的温室空间，塑料薄膜可以有效防止蔬菜生长过程中产生的二氧化碳流失，以达到大棚内需要的保温效果。
[0003]
但是大棚种植在解决了温度湿度等对农作物影响后，无法很好地对病虫害进行管理控制，在大规模大棚作业中，病虫害极大危害作物生长和收成，并且大规模农场中病虫害容易集中发作。以往也有利用摄像头进行拍摄发现病虫害的应用，但是这样的拍摄往往带有一定的不准确性，例如人为疏忽造成画面漏拍，就会错过发现病虫害并治疗的最佳时间。因此，需要更准确的系统来对病虫害进行监测。
[0004]
由于绝大多数农民对病虫害的发生发展规律不了解，不仅难以适时预测病虫害的发生，而且盲目施药，还会影响作物生长，造成药剂浪费和环境污染。因此如何提高大棚种植的质量和效率都是现在的当务之急，提高农产品质量第一步就是控制害虫，管理大棚的用户希望能实时监测农场病害虫情况同时不影响自己生活。
[0005]
现有的大棚种植病虫害监测调控系统存在一定的弊端，首先，不能够准确的监测大棚农作物的病虫害情况，无法及时做出应对调控，其次，不能对病虫害进行等级预警，当病虫害特别是虫害发生时，大棚作业人员进入大棚会对人们生命安全造成威胁，为此，我们提出一种大棚种植用病虫害监测调控系统。


技术实现要素：

[0006]
本发明的主要目的在于提供一种大棚种植用病虫害监测调控系统，可以有效解决背景技术中不能够准确的监测大棚农作物的病虫害情况，无法及时做出应对调控，不能对病虫害进行等级预警，当病虫害特别是虫害发生时，大棚作业人员进入大棚会对人们生命安全造成威胁的问题。
[0007]
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0008]
一种大棚种植用病虫害监测调控系统，包括影像信息获取模块、虫害信息采集模块、病害信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块、总控模块、信息发送模块、警报模块、驱虫装置与喷药装置；
[0009]
所述影像信息获取模块与虫害信息采集模块和病害信息采集模块通信连接，所述虫害信息采集模块和病害信息采集模块均与数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数据处理模块通信连接，所述数据处理模块与数据存储模块通信连接，所述数据处理模块
还与总控模块通信连接，所述总控模块与信息发送模块通信连接，所述信息发送模块与警报模块、驱虫装置和喷药装置通信连接；
[0010]
所述影像信息获取模块用于采集大棚内部农作物生长影像信息，所述农作物生长影像信息包括虫害影像信息与病害影像信息，虫害影像信息表现为农作物上方有飞虫群以及农作物茎叶表面有虫洞，病害影像信息表现为农作物茎叶表面有病斑，所述影像信息获取模块由多组高清摄像头组成，其中一组高清摄像头安装在农作物正上方，用于拍摄农作物上方茎叶表面虫害影像信息与病害影像信息，一组高清摄像头安装在农作物中部一侧，用于拍摄农作物中部茎叶表面虫害影像信息与病害影像信息，一组高清摄像头安装在农作物根部一侧，用于拍摄农作物根部表面虫害影像信息与病害影像信息，所述影像信息获取模块将采集到的虫害影像信息与病害影像信息分别发送到虫害信息采集模块与病害信息采集模块；
[0011]
所述数据接收模块用于接收虫害信息与病害信息，并将接收到的虫害信息与病害信息发送到数据处理模块进行处理；
[0012]
所述数据存储模块内部存储有农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面与根部表面正常影像信息；
[0013]
所述数据处理模块用于接收虫害影像信息与病害影像信息，并将虫害信息与病害信息分别处理为虫害预警信息与病害预警信息；
[0014]
所述虫害预警信息与病害预警信息被发送至总控模块，所述总控模块用于将虫害预警信息与病害预警信息信息处理为虫害预警指令与病害预警指令并被发送到信息发送模块，信息发送模块将虫害预警指令发送到驱虫装置与喷药装置，将病害预警指令发送到喷药装置，所述驱虫装置与喷药装置的数量为三组，分别设置在农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面与根部表面的相应位置；
[0015]
所述警报模块对虫害预警指令与病害预警指令进行分级警报处理，并将虫害预警指令与病害预警指令处理为第一病虫害预警信息与第二病虫害预警信息，通过警报模块发送到大棚作业人员的智能移动终端，便于大棚作业人员根据不同级别的预警信息做出应对。
[0016]
进一步的，所述数据处理模块的具体处理步骤为：
[0017]
步骤一：提取出大棚影像信息获取模块获取的农作物生长影像信息；
[0018]
步骤二：将获取到的农作物上方茎叶表面实时虫害影像信息标记为ai，i＝1...n，将获取到的农作物上方茎叶表面实时病害影像信息标记为bi，i＝1...n，将获取到的农作物中部茎叶表面实时虫害影像信息标记为ci，i＝1...n，将获取到的农作物中部茎叶表面实时病害影像信息标记为di，i＝1...n，将获取到的农作物根部表面实时虫害影像信息标记为ei，i＝1...n，将获取的农作物根部表面实时病害影像信息标记为fi，i＝1...n，则对应农作物上方茎叶表面正常影像信息标记为pi，i＝1...n，对应农作物中部茎叶表面正常影像信息标记为qi，i＝1...n，对应农作物根部表面正常影像信息标记为wi，i＝1...n；
[0019]
步骤三：对农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面与根部表面进行实时监控，并根据获取的虫害影像信息与病害影像信息对应着正常影像信息进行对比，选取虫害影像信息与病害影像信息上的特征点与正常影像信息上的特征点进行比对；
[0020]
步骤四：当农作物上方茎叶表面实时虫害影像信息ai上特征点不同于农作物上方
茎叶表面正常影像信息pi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息；
[0021]
步骤五：当农作物上方茎叶表面实时病害影像信息bi上特征点不同于农作物上方茎叶表面正常影像信息pi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为病害预警信息；
[0022]
步骤六：当农作物中部茎叶表面实时虫害影像信息ci上特征点不同于农作物中部茎叶表面正常影像信息qi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息；
[0023]
步骤七：当农作物中部茎叶表面实时虫害影像信息di上特征点不同于农作物中部茎叶表面正常影像信息qi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为病害预警信息；
[0024]
步骤八：当农作物根部表面实时虫害影像信息ei上特征点不同于农作物根部表面正常影像信息wi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息；
[0025]
步骤九：当农作物根部表面实时虫害影像信息ai上特征点不同于农作物根部表面正常影像信息wi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为病害预警信息。
[0026]
进一步的，所述虫害信息采集模块的具体采集步骤还可以为：
[0027]
步骤一：提取出大棚影像信息获取模块获取的大棚内的影像信息；
[0028]
步骤二：将大棚内的影像信息进行清晰度的分析，当大棚内的影像信息的清晰度小于预设清晰度时即飞虫数量较多，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息。
[0029]
进一步的，所述警报模块的具体处理过程如下：
[0030]
步骤一：提取出大棚影像信息获取模块获取的大棚内的影像信息；
[0031]
步骤二：将获取的大棚内的影像信息标记为xi，i＝1...n，并提取出每个影像信息内的清晰度；
[0032]
步骤三：计算出i个影像信息x的总和为x
总
；
[0033]
步骤四：再通过公式x
总
/i＝x
均
，得到平均清晰度x
均
；
[0034]
步骤五：当x
均
小于等于正常清晰度预设值时，此时为第一病虫害预警信息，第一病虫害预警信息内容为“允许大棚作业人员进入大棚进行作业”；
[0035]
步骤六：当x
均
大于正常清晰度预设值时，此时为第二病虫害预警信息，第二病虫害预警信息内容为“允许大棚作业人员穿戴防护设备进入大棚进行作业”。
[0036]
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0037]
1、通过设置的影像信息获取模块，采用三组高清摄像头分别对农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面和根部表面进行监测，再通过数据处理模块进行处理，将采集到的虫害影像信息与病害影像信息对应着正常影像信息进行对比，实时对大棚内部农作物生长情况进行病虫害的监测分析，更好的实现对农作物病虫害的监测，相比传统的无人机监测更为具体，能够对农作物不同部位进行分别监测，做出针对性调控处理，分别控制相应位置的驱虫装置与喷药装置进行病虫害的治疗，更好的满足农作物的生长需求；
[0038]
2、通过设置的警报模块，能够对大棚内虫害情况进行等级预警，避免由于大棚内害虫较多对进入大棚的作业人员造成伤害，当虫害严重时，能够先通过该系统的自动调控，自主打开驱虫装置与喷药装置，对内部虫害情况进行应对，再次监测当警报模块预警信息为第一病虫害预警信息时，作业人员方可不用穿戴防护设备进入大棚进行作业，更好的保护作业人员。
附图说明
[0039]
图1为本发明一种大棚种植用病虫害监测调控系统的系统框图。
具体实施方式
[0040]
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0041]
如图1所示，一种大棚种植用病虫害监测调控系统，包括影像信息获取模块、虫害信息采集模块、病害信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块、总控模块、信息发送模块、警报模块、驱虫装置与喷药装置；
[0042]
影像信息获取模块与虫害信息采集模块和病害信息采集模块通信连接，虫害信息采集模块和病害信息采集模块均与数据接收模块通信连接，数据接收模块与数据处理模块通信连接，数据处理模块与数据存储模块通信连接，数据处理模块还与总控模块通信连接，总控模块与信息发送模块通信连接，信息发送模块与警报模块、驱虫装置和喷药装置通信连接；
[0043]
影像信息获取模块用于采集大棚内部农作物生长影像信息，农作物生长影像信息包括虫害影像信息与病害影像信息，虫害影像信息表现为农作物上方有飞虫群以及农作物茎叶表面有虫洞，病害影像信息表现为农作物茎叶表面有病斑，影像信息获取模块由多组高清摄像头组成，其中一组高清摄像头安装在农作物正上方，用于拍摄农作物上方茎叶表面虫害影像信息与病害影像信息，一组高清摄像头安装在农作物中部一侧，用于拍摄农作物中部茎叶表面虫害影像信息与病害影像信息，一组高清摄像头安装在农作物根部一侧，用于拍摄农作物根部表面虫害影像信息与病害影像信息，影像信息获取模块将采集到的虫害影像信息与病害影像信息分别发送到虫害信息采集模块与病害信息采集模块；
[0044]
数据接收模块用于接收虫害信息与病害信息，并将接收到的虫害信息与病害信息发送到数据处理模块进行处理；
[0045]
数据存储模块内部存储有农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面与根部表面正常影像信息；
[0046]
数据处理模块用于接收虫害影像信息与病害影像信息，并将虫害信息与病害信息分别处理为虫害预警信息与病害预警信息；
[0047]
虫害预警信息与病害预警信息被发送至总控模块，总控模块用于将虫害预警信息与病害预警信息信息处理为虫害预警指令与病害预警指令并被发送到信息发送模块，信息发送模块将虫害预警指令发送到驱虫装置与喷药装置，将病害预警指令发送到喷药装置；
[0048]
警报模块对虫害预警指令与病害预警指令进行分级警报处理，并将虫害预警指令与病害预警指令处理为第一病虫害预警信息与第二病虫害预警信息，通过警报模块发送到大棚作业人员的智能移动终端，便于大棚作业人员根据不同级别的预警信息做出应对。
[0049]
数据处理模块的具体处理步骤为：
[0050]
步骤一：提取出大棚影像信息获取模块获取的农作物生长影像信息；
[0051]
步骤二：将获取到的农作物上方茎叶表面实时虫害影像信息标记为ai，i＝1...n，将获取到的农作物上方茎叶表面实时病害影像信息标记为bi，i＝1...n，将获取到的农作物中部茎叶表面实时虫害影像信息标记为ci，i＝1...n，将获取到的农作物中部茎叶表面
实时病害影像信息标记为di，i＝1...n，将获取到的农作物根部表面实时虫害影像信息标记为ei，i＝1...n，将获取的农作物根部表面实时病害影像信息标记为fi，i＝1...n，则对应农作物上方茎叶表面正常影像信息标记为pi，i＝1...n，对应农作物中部茎叶表面正常影像信息标记为qi，i＝1...n，对应农作物根部表面正常影像信息标记为wi，i＝1...n；
[0052]
步骤三：对农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面与根部表面进行实时监控，并根据获取的虫害影像信息与病害影像信息对应着正常影像信息进行对比，选取虫害影像信息与病害影像信息上的特征点与正常影像信息上的特征点进行比对；
[0053]
步骤四：当农作物上方茎叶表面实时虫害影像信息ai上特征点不同于农作物上方茎叶表面正常影像信息pi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息；
[0054]
步骤五：当农作物上方茎叶表面实时病害影像信息bi上特征点不同于农作物上方茎叶表面正常影像信息pi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为病害预警信息；
[0055]
步骤六：当农作物中部茎叶表面实时虫害影像信息ci上特征点不同于农作物中部茎叶表面正常影像信息qi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息；
[0056]
步骤七：当农作物中部茎叶表面实时虫害影像信息di上特征点不同于农作物中部茎叶表面正常影像信息qi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为病害预警信息；
[0057]
步骤八：当农作物根部表面实时虫害影像信息ei上特征点不同于农作物根部表面正常影像信息wi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息；
[0058]
步骤九：当农作物根部表面实时虫害影像信息ai上特征点不同于农作物根部表面正常影像信息wi上特征点时，此时农作物生长影像信息的内容为病害预警信息。
[0059]
虫害信息采集模块的具体采集步骤还可以为：
[0060]
步骤一：提取出大棚影像信息获取模块获取的大棚内的影像信息；
[0061]
步骤二：将大棚内的影像信息进行清晰度的分析，当大棚内的影像信息的清晰度小于预设清晰度时即飞虫数量较多，此时农作物生长影像信息的内容为虫害预警信息。
[0062]
警报模块的具体处理过程如下：
[0063]
步骤一：提取出大棚影像信息获取模块获取的大棚内的影像信息；
[0064]
步骤二：将获取的大棚内的影像信息标记为xi，i＝1...n，并提取出每个影像信息内的清晰度；
[0065]
步骤三：计算出i个影像信息x的总和为x
总
；
[0066]
步骤四：再通过公式x
总
/i＝x
均
，得到平均清晰度x
均
；
[0067]
步骤五：当x
均
小于等于正常清晰度预设值时，此时为第一病虫害预警信息，第一病虫害预警信息内容为“允许大棚作业人员进入大棚进行作业”；
[0068]
步骤六：当x
均
大于正常清晰度预设值时，此时为第二病虫害预警信息，第二病虫害预警信息内容为“允许大棚作业人员穿戴防护设备进入大棚进行作业”。
[0069]
需要说明的是，本发明为一种大棚种植用病虫害监测调控系统，在使用时，影像信息获取模块用于采集大棚内部农作物生长影像信息，农作物生长影像信息包括虫害影像信息与病害影像信息，虫害影像信息表现为农作物上方有飞虫群以及农作物茎叶表面有虫洞，病害影像信息表现为农作物茎叶表面有病斑，影像信息获取模块由多组高清摄像头组成，其中一组高清摄像头安装在农作物正上方，用于拍摄农作物上方茎叶表面虫害影像信息与病害影像信息，一组高清摄像头安装在农作物中部一侧，用于拍摄农作物中部茎叶表
面虫害影像信息与病害影像信息，一组高清摄像头安装在农作物根部一侧，用于拍摄农作物根部表面虫害影像信息与病害影像信息，影像信息获取模块将采集到的虫害影像信息与病害影像信息分别发送到虫害信息采集模块与病害信息采集模块；数据接收模块用于接收虫害信息与病害信息，并将接收到的虫害信息与病害信息发送到数据处理模块进行处理；数据存储模块内部存储有农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面与根部表面正常影像信息；数据处理模块用于接收虫害影像信息与病害影像信息，并将虫害信息与病害信息分别处理为虫害预警信息与病害预警信息；
[0070]
虫害预警信息与病害预警信息被发送至总控模块，总控模块用于将虫害预警信息与病害预警信息信息处理为虫害预警指令与病害预警指令并被发送到信息发送模块，信息发送模块将虫害预警指令发送到驱虫装置与喷药装置，将病害预警指令发送到喷药装置；
[0071]
警报模块对虫害预警指令与病害预警指令进行分级警报处理，并将虫害预警指令与病害预警指令处理为第一病虫害预警信息与第二病虫害预警信息，通过警报模块发送到大棚作业人员的智能移动终端，便于大棚作业人员根据不同级别的预警信息做出应对；
[0072]
其中通过设置的影像信息获取模块，采用三组高清摄像头分别对农作物上方茎叶表面、中部茎叶表面和根部表面进行监测，再通过数据处理模块进行处理，将采集到的虫害影像信息与病害影像信息对应着正常影像信息进行对比，实时对大棚内部农作物生长情况进行病虫害的监测分析，更好的实现对农作物病虫害的监测，相比传统的无人机监测更为具体，能够对农作物不同部位进行分别监测，做出针对性调控处理，分别控制相应位置的驱虫装置与喷药装置进行病虫害的治疗，更好的满足农作物的生长需求；
[0073]
通过设置的警报模块，能够对大棚内虫害情况进行等级预警，避免由于大棚内害虫较多对进入大棚的作业人员造成伤害，当虫害严重时，能够先通过该系统的自动调控，自主打开驱虫装置与喷药装置，对内部虫害情况进行应对，再次监测当警报模块预警信息为第一病虫害预警信息时，作业人员方可不用穿戴防护设备进入大棚进行作业，更好的保护作业人员。
[0074]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。