一种农药喷洒的防喷药漂移方法

本发明涉及农药施药，特别是一种农药喷洒的防喷药漂移方法。

背景技术：

1、在现代农业生产中，农药的喷洒是一项重要的农业实践，可用于控制病虫害，促进作物生长。然而，农药喷洒过程中的漂移现象可能导致农药在目标区域以外的地方沉积，从而对非目标区域和生态环境造成潜在的危害。目前，已经有一些方法用于减少农药漂移，如调整喷洒参数、改进喷洒设备等。然而，现有的方法在一定程度上还无法完全消除农药漂移现象，特别是在复杂的气象条件下。因此，有需要提出一种更为高效的农药喷洒防喷药漂移方法，以更有效地减少农药在喷洒过程中的漂移现象，从而降低环境污染和非目标区域的影响。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种农药喷洒的防喷药漂移方法。

2、为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面公开了一种农药喷洒的防喷药漂移方法，包括以下步骤：

4、获取待识别植物图像信息，根据所述待识别植物图像信息对待识别植物进行识别，得到第一识别结果或第二识别结果；

5、若识别结果为第一识别结果，则获取待喷药植物图像信息，并对所述待喷药植物图像信息进行降冗处理，得到降冗后的待喷药植物图像信息；根据所述降冗后的待喷药植物图像信息得到待喷药植物三维模型图；

6、将所述待喷药植物三维模型图分割为若干个子喷药区域，并获取各个子喷药区域中待喷药植物的特征参数，以及获取喷药设备的喷药起点信息，根据所述特征参数、喷药起点信息以及待喷药植物三维模型图得到预设喷药路径；

7、基于所述预设喷药路径控制施药设备对待喷药植物进行喷药；在各个喷药时间节点上获取实时喷药环境参数，根据所述实时喷药环境参数确定出实时喷药漂移量，根据所述实时喷药漂移量对所述预设喷药路径进行修正调整。

8、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取待识别植物图像信息，根据所述待识别植物图像信息对待识别植物进行识别，得到第一识别结果或第二识别结果，包括以下步骤：

9、获取喷药任务信息，根据所述喷药任务信息生成检索标签，基于所述检索标签对大数据网络进行检索，检索得到待喷药植物在各生长阶段对应的特征图像信息；

10、构建知识图谱，并将待喷药植物在各生长阶段对应的特征图像信息导入所述知识图谱中；

11、获取待识别植物图像信息，将所述待识别植物图像信息导入所述知识图谱中，通过欧几里得距离算法计算所述待识别植物图像信息与各特征图像信息之间的欧几里得距离值；

12、根据所述欧几里得距离值确定出所述待识别植物图像信息与各特征图像信息之间的配对率，得到多个配对率，并将多个配对率逐一与预设配对进行比较；

13、若存在至少一个配对率大于预设配对率，则将待识别植物标记为待喷药植物，并生成第一识别结果；若多个配对率均不大于预设配对率，则将待识别植物标记为不需喷药植物，则生成第二识别结果。

14、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，若识别结果为第一识别结果，则获取待喷药植物图像信息，并对所述待喷药植物图像信息进行降冗处理，得到降冗后的待喷药植物图像信息，包括以下步骤：

15、若识别结果为第一识别结果，则获取待喷药植物图像信息，并对所述待喷药植物图像信息进行分解，得到按行组成的对角矩阵与按列组成的正交矩阵；

16、构建二维坐标系，其中x轴代表对角矩阵，y轴代表正交矩阵；将对角矩阵和正交矩阵的行与列分别作为二维坐标系中x、y轴的刻度；

17、将所述按行组成的对角矩阵与按列组成的正交矩阵导入所述二维坐标系中，生成待喷药植物图像中描述符的点云数据矩阵，并根据所述点云数据矩阵生成待喷药植物图像中描述符的点云数据坐标数集；

18、获取待喷药植物图像中描述符的点云数据坐标数集的极限坐标点数集，将所述极限坐标点数集导入世界坐标系中进行重新组合，得到降冗后的待喷药植物图像信息。

19、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据所述降冗后的待喷药植物图像信息得到待喷药植物三维模型图，包括以下步骤：

20、对所述降冗后的待喷药植物图像信息进行特征提取处理，得到若干配对点；通过局部离群点因子算法计算各配对点的局部离群因子值，并将局部离群因子值大于预设局部离群因子值的配对点剔除，得到稀疏配对点；

21、随机选取任一稀疏配对点作为坐标原点，根据所述坐标原点建立空间坐标系，并获取所有稀疏配对点在所述空间坐标系中的坐标信息；根据所述坐标信息计算出各稀疏配对点之间的欧式距离；

22、根据各稀疏配对点之间的欧式距离配对出各稀疏配对点的最近邻点，并获取各稀疏配对点与其对应最近邻点之间的坐标中值点，将所述坐标中值点标记为新的配对点；

23、将所述稀疏配对点与新的配对点进行汇集，得到稠密配对点；获取所述稠密配对点对应的点云数据，对所述稠密配对点对应的点云数据进行网格化处理，得到待喷药植物三维模型图。

24、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，将所述待喷药植物三维模型图分割为若干个子喷药区域，并获取各个子喷药区域中待喷药植物的特征参数，以及获取喷药设备的喷药起点信息，根据所述特征参数、喷药起点信息以及待喷药植物三维模型图得到预设喷药路径，包括以下步骤：

25、将所述待喷药植物三维模型图分割为若干个子喷药区域，并根据所述待喷药植物三维模型图获取各个子喷药区域中待喷药植物的特征参数；其中所述特征参数包括叶片密度、茎干直径、叶片形状、分枝数目以及虫害程度；

26、初始化喷药设备的工作参数，并获取喷药设备的喷药起点信息；将所述喷药设备的喷药起点信息、待喷药植物的特征参数以及待喷药植物三维模型图输入粒子群优化算法中；

27、通过粒子群优化算法迭代推算后，得到若干条喷药设备的喷药路径，并获取若干条喷药路径对应的路程值；构建序列表，将若干条喷药路径对应的路程值导入所述序列表中进行大小排序；

28、排序完成后，提取出最短路程值，将最短路径值对应的喷药路径标定为预设喷药路径。

29、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，在各个喷药时间节点上获取实时喷药环境参数，根据所述实时喷药环境参数确定出实时喷药漂移量，根据所述实时喷药漂移量对所述预设喷药路径进行修正调整，包括以下步骤：

30、通过大数据网络获取在各种预设喷药环境参数组合条件之下的喷药漂移量，构建数据库，并将在各种预设喷药环境参数组合条件之下的喷药漂移量导入所述数据库中，得到特性数据库；

31、获取实时喷药环境参数，并将所述实时喷药环境参数导入所述特性数据库中，通过灰色关联分析法计算所述实时喷药环境参数与各种预设喷药环境参数组合之间的相似度，得到多个相似度；

32、在多个所述相似度中提取出最大相似度，获取与最大相似度对应的预设喷药环境参数组合，并根据与最大相似度对应的预设喷药环境参数组合确定出喷药设备在当前实时喷药环境参数条件之下的实时喷药漂移量；

33、将所述实时喷药漂移量与预设喷药漂移量进行比较，若所述实时喷药漂移量大于预设喷药漂移量，则根据所述预设喷药路径获取得到在当前喷药时间节点上施药轴点位置；

34、根据所述施药轴点位置与所述实时喷药漂移量获取得到喷药纠偏量，根据所述喷药纠偏量对所述施药轴点位置进行调整。

35、本发明第二方面公开了一种农药喷洒的防喷药漂移系统，所述防喷药漂移系统包括存储器与处理器，所述存储器中存储有防喷药漂移方法程序，当所述防喷药漂移方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：

36、获取待识别植物图像信息，根据所述待识别植物图像信息对待识别植物进行识别，得到第一识别结果或第二识别结果；

37、若识别结果为第一识别结果，则获取待喷药植物图像信息，并对所述待喷药植物图像信息进行降冗处理，得到降冗后的待喷药植物图像信息；根据所述降冗后的待喷药植物图像信息得到待喷药植物三维模型图；

38、将所述待喷药植物三维模型图分割为若干个子喷药区域，并获取各个子喷药区域中待喷药植物的特征参数，以及获取喷药设备的喷药起点信息，根据所述特征参数、喷药起点信息以及待喷药植物三维模型图得到预设喷药路径；

39、基于所述预设喷药路径控制施药设备对待喷药植物进行喷药；在各个喷药时间节点上获取实时喷药环境参数，根据所述实时喷药环境参数确定出实时喷药漂移量，根据所述实时喷药漂移量对所述预设喷药路径进行修正调整。

40、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取待识别植物图像信息，根据所述待识别植物图像信息对待识别植物进行识别，得到第一识别结果或第二识别结果，包括以下步骤：

41、获取喷药任务信息，根据所述喷药任务信息生成检索标签，基于所述检索标签对大数据网络进行检索，检索得到待喷药植物在各生长阶段对应的特征图像信息；

42、构建知识图谱，并将待喷药植物在各生长阶段对应的特征图像信息导入所述知识图谱中；

43、获取待识别植物图像信息，将所述待识别植物图像信息导入所述知识图谱中，通过欧几里得距离算法计算所述待识别植物图像信息与各特征图像信息之间的欧几里得距离值；

44、根据所述欧几里得距离值确定出所述待识别植物图像信息与各特征图像信息之间的配对率，得到多个配对率，并将多个配对率逐一与预设配对进行比较；

45、若存在至少一个配对率大于预设配对率，则将待识别植物标记为待喷药植物，并生成第一识别结果；若多个配对率均不大于预设配对率，则将待识别植物标记为不需喷药植物，则生成第二识别结果。

46、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，将所述待喷药植物三维模型图分割为若干个子喷药区域，并获取各个子喷药区域中待喷药植物的特征参数，以及获取喷药设备的喷药起点信息，根据所述特征参数、喷药起点信息以及待喷药植物三维模型图得到预设喷药路径，包括以下步骤：

47、将所述待喷药植物三维模型图分割为若干个子喷药区域，并根据所述待喷药植物三维模型图获取各个子喷药区域中待喷药植物的特征参数；其中所述特征参数包括叶片密度、茎干直径、叶片形状、分枝数目以及虫害程度；

48、初始化喷药设备的工作参数，并获取喷药设备的喷药起点信息；将所述喷药设备的喷药起点信息、待喷药植物的特征参数以及待喷药植物三维模型图输入粒子群优化算法中；

49、通过粒子群优化算法迭代推算后，得到若干条喷药设备的喷药路径，并获取若干条喷药路径对应的路程值；构建序列表，将若干条喷药路径对应的路程值导入所述序列表中进行大小排序；

50、排序完成后，提取出最短路程值，将最短路径值对应的喷药路径标定为预设喷药路径。

51、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，在各个喷药时间节点上获取实时喷药环境参数，根据所述实时喷药环境参数确定出实时喷药漂移量，根据所述实时喷药漂移量对所述预设喷药路径进行修正调整，包括以下步骤：

52、通过大数据网络获取在各种预设喷药环境参数组合条件之下的喷药漂移量，构建数据库，并将在各种预设喷药环境参数组合条件之下的喷药漂移量导入所述数据库中，得到特性数据库；

53、获取实时喷药环境参数，并将所述实时喷药环境参数导入所述特性数据库中，通过灰色关联分析法计算所述实时喷药环境参数与各种预设喷药环境参数组合之间的相似度，得到多个相似度；

54、在多个所述相似度中提取出最大相似度，获取与最大相似度对应的预设喷药环境参数组合，并根据与最大相似度对应的预设喷药环境参数组合确定出喷药设备在当前实时喷药环境参数条件之下的实时喷药漂移量；

55、将所述实时喷药漂移量与预设喷药漂移量进行比较，若所述实时喷药漂移量大于预设喷药漂移量，则根据所述预设喷药路径获取得到在当前喷药时间节点上施药轴点位置；

56、根据所述施药轴点位置与所述实时喷药漂移量获取得到喷药纠偏量，根据所述喷药纠偏量对所述施药轴点位置进行调整。

57、本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：获取待识别植物图像信息，根据所述待识别植物图像信息对待识别植物进行识别，得到第一识别结果或第二识别结果；若识别结果为第一识别结果，则获取待喷药植物图像信息，并对所述待喷药植物图像信息进行降冗处理，得到降冗后的待喷药植物图像信息；根据所述降冗后的待喷药植物图像信息得到待喷药植物三维模型图；将所述待喷药植物三维模型图分割为若干个子喷药区域，并获取各个子喷药区域中待喷药植物的特征参数，以及获取喷药设备的喷药起点信息，根据所述特征参数、喷药起点信息以及待喷药植物三维模型图得到预设喷药路径；基于所述预设喷药路径控制施药设备对待喷药植物进行喷药；在各个喷药时间节点上获取实时喷药环境参数，根据所述实时喷药环境参数确定出实时喷药漂移量，根据所述实时喷药漂移量对所述预设喷药路径进行修正调整。通过本方法可以提高农药在目标区域的沉积，减少对非目标区域的污染，保护生态环境，提高农药使用效果，降低资源浪费。