一种基于人工智能的智慧农业生产控制系统的制作方法

本发明涉及农业，具体为一种基于人工智能的智慧农业生产控制系统。

背景技术：

1、农业生产指种植农作物的生产活动，包括粮、棉、油、麻、丝、茶、糖、菜、烟、果、药、杂（指其他经济作物、绿肥作物、饲养作物和其他农作物）等农作物的生产。对农作物进行管理控制是农业生产的重要内容。

2、目前我国农业仍然普遍采用较为传统的人工控制方式，多数农业生产基本靠人力劳动完成，如施肥、灌溉等操作，这样不但效率低，而且在发生病害和虫害时需要用什么药物，农作物长势不好时需要施用什么肥料，都是凭借以往的工作经验去判断，因此容易受到主观人为影响，难以满足农业生产的需求。

3、因此，本发明提供一种基于人工智能的智慧农业生产控制系统，用于解决上述所提出的相关技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的智慧农业生产控制系统，本发明所提供的，可以对温度信息、湿度信息以及土壤环境信息进行预处理，得到预处理后的信息，保障了后续判断所需信息的可靠性，进而提升控制的准确性，同时，还对农业种植物的生长图像信息会进行降噪、标注，识别病害类型，并获取标注区域面积所占植物叶片的面积比后，通过设定的预警阈值信息进行对比判断，进而启动相应的设备，从而实现了对于病害的智能控制，此外，控制管理人员还可以人工干预，保障对于农业生产控制的双重控制效果。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种基于人工智能的智慧农业生产控制系统，包括信息采集单元、信息处理单元和控制显示终端，其中：

4、所述信息采集单元用于获取农业生产环境的温度信息、湿度信息、土壤环境信息，以及获取农业种植物的生长图像信息；

5、所述信息处理单元根据所获取的信息，对温度信息、湿度信息和土壤环境信息进行预处理，以及对农业种植物的生长图像进行处理、识别，根据处理结果，判断是否启动响应，所述信息处理单元与信息采集单元连接；

6、所述控制显示终端用于人工录入响应阈值，以及提供预警提醒和人工控制响应的启动，所述控制显示终端与信息处理单元连接。

7、本发明进一步的设置为：所述信息处理单元还用于实时的对所获取的信息进行统计汇总，以及存储所接收的信息。

8、本发明进一步的设置为：所述信息采集单元包括湿度采集模块、温度采集模块和图像采集模块，其中：

9、所述湿度采集模块用于采集农业生产环境湿度信息；

10、所述温度采集模块用于采集农业生产环境湿度信息；

11、所述图像采集模块用于采集农业种植物的生长图像信息。

12、本发明进一步的设置为：所述信息采集单元还包括土壤采集模块和第一通讯模块，其中：

13、所述土壤采集模块用于采集农业种植地区的土壤营养成分的信息；

14、所述第一通讯模块用于实现信息采集单元与信息处理单元间的信息交互，所述第一通讯模块与湿度采集模块、温度采集模块、图像采集模块和土壤采集模块均连接。

15、本发明进一步的设置为：所述信息处理单元包括第二通讯模块、预处理模块、图像处理模块和图像识别模块，其中：

16、所述第二通讯模块用于实现信息处理单元与信息采集单元和控制显示终端间的信息交互；

17、所述预处理模块用于对所获取的温度信息、湿度信息、土壤环境信息进行预处理，所述预处理模块与第二通讯模块连接；

18、所述图像处理模块用于对所接收的图像进行降噪、标注，所述图像处理模块与第二通讯模块连接；

19、所述图像识别模块用于识别农业种植植物的病害类型，所述图像识别模块与第二通讯模块连接。

20、本发明进一步的设置为：所述对所获取的温度信息、湿度信息、土壤环境信息进行预处理的过程如下：

21、在一个采集周期内，将所采集的信息数据平均分为n组；

22、获取各组信息数据的平均值pi，以及在该采集周期内的信息数据的平均值p平均；

23、求取各组之间平均值差，=，式中，pi为第i组的平均值，pi+j为第i+j组的平均值，从各平均值差中选择最小值作为校准值p校准；

24、求取平均值p平均和校准值p校准的和，作为对照值p对照，从该采集周期内剔除大于对照值p对照的信息数据，再求取剩余数据的平均值，作为该采集周期的数据值。

25、本发明进一步的设置为：所述对所接收的图像进行降噪、标注的过程如下：

26、将所获取的图像进行降噪处理，降噪处理公式为：，式中，为滑动窗口中心点的像素点值，为中值函数，为输出值；

27、对降噪处理后的图像的叶片区域的病斑进行标注。

28、本发明进一步的设置为：所述识别农业种植植物的病害类型的过程如下：

29、获取标注区域的图像，从中提取病虫害特征信息；

30、利用经过训练的神经网络模型识别病虫害类型；

31、以及获取标注区域面积所占植物叶片的面积比。

32、本发明进一步的设置为：所述信息处理单元还包括信息判断模块、响应处理模块、数据库模块和信息统计模块，其中：

33、所述信息判断模块根据预处理信息、病虫害类型以及面积比，与预设阈值进行对比，确定是否启动响应，所述信息判断模块与预处理模块和图像识别模块均连接；

34、所述响应处理模块用于启动农业生产设备，所述响应处理模块与第二通讯模块和信息判断模块均连接；

35、所述数据库模块用于存储所接收的信息，所述数据库模块与第二通讯模块、图像识别模块和响应处理模块均连接；

36、所述信息统计模块同于对所接收的信息进行实时的汇总统计，并根据获取时间绘制相应的走势图，所述信息统计模块与第二通讯模块和数据库模块连接。

37、本发明进一步的设置为：所述控制显示终端包括第三通讯模块、信息录入模块、信息显示模块、响应控制模块和预警提醒模块，其中：

38、所述第三通讯模块用于实现控制显示终端与信息处理单元间的信息交互；

39、所述信息录入模块用于控制管理人员录入信息，所述信息录入模块与第三通讯模块连接；

40、所述信息显示模块用于显示所接收的信息，所述信息显示模块与第三通讯模块和信息录入模块均连接；

41、所述响应控制模块用于人工控制农业生产设备的运行，所述响应控制模块与第三通讯模块和信息显示模块均连接；

42、所述预警提醒模块用于向控制管理人员提供预警提醒信息，所述预警提醒模块与第三通讯模块连接。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、本发明所提供的基于人工智能的智慧农业生产控制系统，通过所设置的湿度采集模块、温度采集模块、图像采集模块以及土壤采集模块，获取与农业生产相关的信息，将其上传给信息处理单元，由预处理模块将温度信息、湿度信息、土壤环境信息进行预处理，得到预处理后的信息，再将其与所设定的预警阈值信息进行对比判断，进而启动相应的设备，以实现基于智能化的控制效果，保障了判断所需信息的可靠性，进而提升控制的准确性，同时，图像处理模块和图像识别模块会对农业种植物的生长图像信息会进行降噪、标注，识别病害类型，并获取标注区域面积所占植物叶片的面积比后，再将其与所设定的预警阈值信息进行对比判断，进而启动相应的设备，对作物进行智能化的病害治理，从而进一步的实现了对于病害的控制，此外，控制管理人员可以利用控控制显示终端，查看智能控制信息，或人工进行干预，保障对于农业生产控制的双重控制效果。