基于病虫害检测的精准施药方法及系统与流程

本发明涉及病虫害施药，特别涉及一种基于病虫害检测的精准施药方法，同时，本发明还涉及用于该基于病虫害检测的精准施药系统。

背景技术：

1、随着科技的发展，农业生产逐渐无法跟随科技的脚步，就会造成产量无法再次提高，相对于世界农业发展，现在对于精准的农业生产，可大幅度提高农业的生产效益，在提高抗病虫害的同时，还可避免环境污染。

2、现有的精准农业生产，一般采用人工采样，对土地进行和农作物进行肥沃检测和病虫害检测，然后对不同情况的农田进行精准的施肥和施药，以提高农作物的生长环境，但是就该方法还无法达到自动化，并且步骤繁琐，需要占用的人工较多，当然，一般的自动采样设备只可检测出病虫害区域，还不能实现精准施药，因此在施药时，无效的施药不仅会给环境带来污染，还会影响农作物的产量，起到反效果。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提出一种基于病虫害检测的精准施药方法，以解决传统农业进行大范围施药，影响农作物产量的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种基于病虫害检测的精准施药方法，包括以下步骤：

4、s100、通过摄像机和光谱成像系统对农田中的作物进行拍摄和扫描成像，得到影像数据和图谱数据，将影像数据传输至建模模块，将图谱数据传输至分析模块；

5、s200、建模模块接收到影像数据，通过建模模块对影像数据进行三维建模，并对三维模型进行区域划分，将划分的三维模型数据传输至结合模块；

6、s300、分析模块接收到图谱数据，通过分析模块对图谱数据进行分析处理，分析模块中嵌入网络模型与图谱数据进行分析对比，并结合录入的病虫害信息进行对比，判断出病虫害数据、并传输至结合模块；

7、s400、结合模块接收到病虫害数据和三维模型，通过结合模块将病虫害数据和模型数据进行结合，形成带有病虫害数据的三维模型；

8、s500、将带有病虫害标记的三维模型传输至喷药模块，喷药模块将带有病虫害标记的区域中进行药物喷洒。

9、进一步的，步骤s100中的光谱成像系统由光谱相机和热成像相机对农作物的数据进行采集，采集完毕后进入频谱分析和图像分析，分析后将分析数据进行结合对比，判别有效的光谱范围，以此来初步判定农作的病虫害情况。

10、进一步的，步骤s200中的区域划分根据影像数据进行参数化的分块切割，制成多个部分，并通过可视化显示，形成区域划分。

11、进一步的，步骤s300中的分析模块中的病虫害识别单元将病虫害数据和图谱数据进行对比，判断出三维模型中病虫害的位置。

12、进一步的，步骤s400中的结合模块包括以下步骤：

13、s401、结合模块使分析模块和建模模块进行接口对接，将图谱数据和病虫害数据加载至三维建模中，并通过结合模块中的标记单元，对三维模型中带有病虫害的位置进行标记。

14、s402、通过结合模块中的等级判定单元，判断出不同病虫害的位置的灾害等级。

15、进一步的，步骤s500中喷药模块接收到标记单元的数据后，通过控制模块对标记的区域进行药物喷洒。

16、进一步的，步骤s402中等级判定单元根据每个区域标记的病虫害数据的数量进行判定，以判断出每个位置的灾害等级。

17、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

18、本发明所述的基于病虫害检测的精准施药系统及方法，通过三维建模和光谱成像系统的配合设置，可精准的检测出农田内每个区域的病虫害情况，提高施药的准确度，通过分析模块内嵌入网络模型，可对谱图数据进行抓取，从而判断出农作物茎叶上的病变和虫灾。

19、此外，通过三维模型和喷药模块的配合设置，可确保通过三维模型控制喷药模块进行准确的对病虫害区域进行喷药，通过区域划分功能，对建好的三维模型进行划分标记，将田园的农作物划分为若干个区域，从而可判断出每个区域的病虫害情况。

20、另外，通过等级判定单元的设置，可根据每个区域的病虫害情况，判断出每个区域的等级，便于记录，同时通过控制装置的配合，可根据区域内不同的病虫害情况来确定施药量，通过标记单元的设置，可确保喷药模快准确的对病虫害位置进行标记。

21、本发明的目的之二在于提出一种基于病虫害检测的精准施药系统，以解决传统农业生产中步骤繁琐，效率慢，浪费人工的问题。

22、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

23、一种基于病虫害检测的精准施药系统，包括：

24、摄像机，所述摄像机对被检测农田进行扫描，获取农田的影像数据；

25、光谱成像系统，所述光谱成像系统对所述被检测农田进行扫描，对农田作物的茎叶进行拍摄，获取图谱数据；

26、建模模块，与所述摄像机电性连接，所述建模模块通过获取的所述影像模块建立带有区域划分的三维模型；

27、分析模块，对获取的所述图谱数据与录入的病虫害信息进行分析对比，判定农田作物是否为病虫害，获取病虫害数据；

28、结合模块，将获取的所述病虫害数据加载至所述三维模型中，获取到带有病虫害标记的三维模型；

29、喷药模块，与所述结合模块电性连接，所述喷药模块对农田作物进行喷药处理；

30、控制模块，与所述结合模块和所述喷药模块电性连接，接收结合模块获取的病虫害数据，对三维模型中带有病虫害的区域进行喷药处理；

31、数据库，所述数据库用于存储影像数据、图谱数据、病虫害数据、区域划分的三维模型以及录入的病虫害信息进行存储。

32、进一步的，所述光谱成像系统包括光谱相机、热成像相机和处理分析单元，所述光谱相机和所述热成像相机与所述处理分析单元电性连接，所述光谱相机和所述热成像相机对农田作物扫描，获取到所述图谱数据，所述处理分析单元通过对比图谱数据判定农田作物的茎叶上的病变和虫害情况。

33、进一步的，所述分析模块包括病虫害识别单元和网络模型；

34、所述病虫害识别单元通过与现有的病虫害数据信息进行对比，判断出病虫害的种类；

35、所述网络模型对所述农田作物图像进行抓取识别；

36、和/或，所述结合模块包括标记单元和等级判定单元；

37、所述标记单元将带有病虫害数据的三维模型进行病虫害标记；

38、所述等级判定单元对所述区域划分的三维模型中的病虫害情况进行判定等级。

39、本发明所述的基于病虫害检测的精准施药系统与前述的基于病虫害检测的精准施药方法相比，相对于现有技术具有相同的有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种基于病虫害检测的精准施药方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于病虫害检测的精准施药方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的基于病虫害检测的精准施药方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的基于病虫害检测的精准施药方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的基于病虫害检测的精准施药方法，其特征在于，步骤s400中的结合模块包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的基于病虫害检测的精准施药方法，其特征在于：

7.根据权利要求5所述的基于病虫害检测的精准施药方法，其特征在于：

8.一种基于病虫害检测的精准施药系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的基于病虫害检测的精准施药系统，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的基于病虫害检测的精准施药系统，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种基于病虫害检测的精准施药方法及系统，其包括摄像机、光谱成像系统、建模模块、分析模块、结合模块、喷药模块、控制模块以及数据库；分析模块对获取的图谱数据与现有的病虫害信息进行分析对比，判定农田作物是否为病虫害，以获取病虫害数据；结合模块将获取的病虫害数据加载至三维模型中，获取到带有病虫害标记的三维模型；喷药模块对农田作物进行喷药处理。本发明所述的基于病虫害检测的精准施药方法及系统，通过三维建模和光谱成像系统的配合设置，可精准的检测出农田内每个区域的病虫害情况，提高施药的准确度，通过分析模块内嵌入网络模型，可对谱图数据进行抓取，从而判断出农作物茎叶上的病变和虫灾。

技术研发人员：汪永刚,张亚哲,郭浩,许海龙,梁春洁,潘虎
受保护的技术使用者：河北润田节水设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12