水肥精确监控方法及其系统

本公开涉及植物营养与环境，尤其涉及一种水肥精确监控方法及其系统。

背景技术：

1、水肥一体化技术主要根据土壤特性和作物生长规律，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求。作为将施肥技术与灌溉技术相结合的一项新技术，水肥一体化是精确施肥与精确灌溉相结合的产物，在灌溉技术中占有重要地位。水肥一体化技术解决了农业生产中过量灌溉施肥导致水肥资源浪费、土壤酸化和水体环境污染等问题突出，对农业可持续发展和粮食安全生产带来了严峻的挑战问题。

2、大力发展节水农业，控制农业用水总量，推动实施化肥使用量零增长行动，提高水肥资源利用效率。

3、然而，一般来说，作物在生长过程分为6个生长阶段，即：萌芽(种植)、幼苗(嫩苗)、青生(青禾)、花英(华英或蓓朵)、生果、熟实。如何对作物在各个生长阶段对水肥进行精确监控，以满足作物在不同生长阶段的水肥需求是亟需解决问题。

技术实现思路

1、本公开提出了一种水肥精确监控方法及其系统技术方案。

2、根据本公开的一方面，提供了一种水肥精确方法，包括：

3、确定待监控作物在某一时刻的生长阶段，并获取所述生长阶段对应预设水肥指标；

4、基于所述待监控作物在某一时刻的生长阶段及其对应预设水肥指标，对所述待监控作物进行水肥监控。

5、优选地，所述确定待监控作物的生长阶段的方法，包括：

6、获取所述待监控作物某一时刻对应的第一图像；

7、根据所述某一时刻对应的第一图像确定所述待监控作物的生长阶段。

8、优选地，所述根据所述某一时刻对应的第一图像确定所述待监控作物的生长阶段的方法，包括：

9、获取与所述待监控作物相同作物不同时刻对应的多张第二图像及预设生长阶段；

10、利用所述作物不同时刻对应的多张第二图像及预设生长阶段，对待训练的预设分类模型进行训练；

11、基于训练后的预设分类模型，利用所述某一时刻对应的第一图像确定所述待监控作物的生长阶段。

12、优选地，所述利用所述作物不同时刻对应的多张第二图像及预设生长阶段，对待训练的预设分类模型进行训练之前，还包括：

13、获取预设分割模型；基于所述预设分割模型，对所述作物不同时刻对应的多张第二图像进行作物分割，得到所述作物不同时刻对应的多张第三图像；利用所述作物不同时刻对应的多张第三图像及预设生长阶段，对待训练的预设分类模型进行训练；以及/或，

14、获取预设分割模型；基于所述预设分割模型，对所述某一时刻对应的第一图像进行作物分割，得到所述不同时刻对应的多张第四图像；基于训练后的预设分类模型，利用所述不同时刻对应的多张第四图像确定所述待监控作物的生长阶段。

15、优选地，所述利用所述作物不同时刻对应的多张第二图像及预设生长阶段，对待训练的预设分类模型进行训练的方法，还包括：

16、提取所述不同时刻对应的多张第二图像的多个作物发育特征点及提取所述多张第二图像对应的多个作物图像特征；

17、分别对所述多张第二图像对应的多个作物发育特征点及多个作物图像特征进行拼接，得到对应的多个第二拼接特征；

18、利用所述多个第二拼接特征及预设生长阶段，对待训练的预设分类模型进行训练；

19、之后，基于训练后的预设分类模型，利用所述第一图像的第一拼接特征对应的确定所述待监控作物的生长阶段。

20、优选地，所述基于所述待监控作物的生长阶段及其对应预设水肥指标，对所述待监控作物进行水肥监控的方法，包括：

21、若所述待监控作物的生长阶段对应的水肥指标达到所述预设水肥指标，则所述待监控作物符合要求；否则，维持所述待监控作物的生长阶段，使所述待监控作物在相应的生长阶段满足所述预设水肥指标。

22、优选地，所述维持所述待监控作物的生长阶段，使所述待监控作物在相应的生长阶段满足所述预设水肥指标的方法，包括：

23、调控所述待监控作物的环境信息，以保持所述待监控作物维持在目前的生长阶段；

24、在所述目前的生长阶段内，进一步调控所述待监控作物的水肥供给，使所述待监控作物在相应的生长阶段满足所述预设水肥指标。

25、优选地，所述调控所述待监控作物的水肥供给的方法，包括：

26、分别确定所述待监控作物的生长阶段对应的水指标及肥指标；

27、分别基于所述预设水肥指标中的预设水指标及预设指标，对所述待监控作物的生长阶段对应的水指标及肥指标的水肥供给进行调控。

28、根据本公开的一方面，提供了一种水肥精确系统，包括：

29、确定及获取单元，用于确定待监控作物在某一时刻的生长阶段，并获取所述生长阶段对应预设水肥指标；

30、监控单元，用于基于所述待监控作物在某一时刻的生长阶段及其对应预设水肥指标，对所述待监控作物进行水肥监控。

31、根据本公开的一方面，提供了一种水肥精确系统，包括：

32、处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以上述水肥精确监控方法；或，

33、计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述水肥精确监控方法。

34、在本公开实施例中，提出了一种水肥精确监控方法及其系统，可实现作物在各个生长阶段对水肥进行精确监控，以解决作物在不同生长阶段的水肥需求的问题。

35、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

36、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

技术特征：

1.一种水肥精确监控方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水肥精确监控方法，其特征在于，所述确定待监控作物的生长阶段的方法，包括：

3.根据权利要求2所述的水肥精确监控方法，其特征在于，所述根据所述某一时刻对应的第一图像确定所述待监控作物的生长阶段的方法，包括：

4.根据权利要求3所述的水肥精确监控方法，其特征在于，所述利用所述作物不同时刻对应的多张第二图像及预设生长阶段，对待训练的预设分类模型进行训练之前，还包括：

5.根据权利要求3-4任一项所述的水肥精确监控方法，其特征在于，所述利用所述作物不同时刻对应的多张第二图像及预设生长阶段，对待训练的预设分类模型进行训练的方法，还包括：

6.根据权利要求1-5任一项所述的水肥精确监控方法，其特征在于，所述基于所述待监控作物的生长阶段及其对应预设水肥指标，对所述待监控作物进行水肥监控的方法，包括：

7.根据权利要求6所述的水肥精确监控方法，其特征在于，所述维持所述待监控作物的生长阶段，使所述待监控作物在相应的生长阶段满足所述预设水肥指标的方法，包括：

8.根据权利要求7所述的水肥精确监控方法，其特征在于，所述调控所述待监控作物的水肥供给的方法，包括：

9.一种水肥精确监控系统，其特征在于，包括：

10.一种水肥精确监控系统，其特征在于，包括：

技术总结
本公开涉及一种水肥精确监控方法及其系统，涉及植物营养与环境技术领域。其中，所述的水肥精确监控方法，包括：确定待监控作物在某一时刻的生长阶段，并获取所述生长阶段对应预设水肥指标；基于所述待监控作物在某一时刻的生长阶段及其对应预设水肥指标，对所述待监控作物进行水肥监控。本公开实施例可实现水肥的精确监控，以解决作物在不同生长阶段的水肥需求的问题。

技术研发人员：杨永辉,高翠民,武继承,潘晓莹,何方,张歆玥
受保护的技术使用者：河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15