[發明專利]位于無人機上的作物病蟲害檢測系統

有效

• 申請號: 201410613936.1
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104330410A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 無錫北斗星通信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種位于無人機上的作物病蟲害檢測系統，其特征在于，所述檢測系統包括隨機存儲器、高清攝像頭、圖像處理器和主控制器，所述高清攝像頭用于捕獲作物圖像，所述圖像處理器與所述高清攝像頭連接，用于對所述作物圖像進行圖像處理，以獲得所述作物圖像中的作物病蟲害類型，所述主控制器與所述隨機存儲器和所述圖像處理器分別連接，用于將所述作物病蟲害類型存儲到所述隨機存儲器中。

2.如權利要求1所述的位于無人機上的作物病蟲害檢測系統，其特征在于，所述檢測系統還包括：

串行通信接口，與所述隨機存儲器連接，用于將所述隨機存儲器中的存儲內容讀出；

閃存卡，預先存儲了病斑上限灰度閾值和病斑下限灰度閾值，還預先存儲有病蟲害特征數據庫，所述病蟲害特征數據庫保存了每一種病蟲害類型以及每一種病蟲害類型對應的病蟲害特征，所述病蟲害特征包括病斑面積、病斑最小外接矩形面積和病斑矩形度；

無線通信接口，用于接收遠程農業管理平臺無線發送的無人機控制指令，所述無人機控制指令中包括拍照高度和拍照GPS位置；

GPS定位器，連接GPS導航衛星，用于接收所述無人機所在位置的當前GPS位置；

氣壓高度傳感器，包括無線電發射機、無線電接收機和單片機，所述單片機與所述無線電發射機和所述無線電接收機分別連接，所述無線電發射機向地面發射無線電波，所述無線電接收機接收地面反射的無線電波，所述單片機根據所述無線電發射機的發射時間、所述無線電接收機的接收時間和無線電波傳播速度計算無人機的當前高度，所述無線電波傳播速度為光速；

無人機驅動設備，用于為所述無人機的飛行提供動力；

所述圖像處理器包括灰度處理單元、增強處理單元、濾波處理單元、圖像分割單元和特征識別單元，所述灰度處理單元與所述高清攝像頭連接以對所述作物圖像進行灰度處理，獲得灰度圖像，所述增強處理單元與所述灰度處理單元連接以基于小波圖像增強算法對所述灰度圖像處理，獲得增強圖像，所述濾波處理單元與所述增強處理單元連接以基于中值濾波算法對所述增強圖像處理，獲得濾波圖像，所述圖像分割單元與所述濾波處理單元和所述閃存卡分別連接，將所述濾波圖像中灰度值在所述病斑上限灰度閾值和所述病斑下限灰度閾值之間的像素識別并組成病斑圖像，所述特征識別單元與所述圖像分割單元和所述閃存卡分別連接，識別所述病斑圖像中的病蟲害特征，并將識別的病蟲害特征在所述病蟲害特征數據庫中查找與識別的病蟲害特征匹配的病蟲害類型，以作為所述作物病蟲害類型輸出；

所述主控制器，與所述隨機存儲器、所述閃存卡、所述無線通信接口、所述GPS定位器、所述氣壓高度傳感器、所述無人機驅動設備、所述高清攝像頭和所述圖像處理器分別連接，對所述無人機控制指令進行解析以獲得所述拍照高度和所述拍照GPS位置，并控制所述無人機驅動設備以驅動所述無人機飛往所述拍照高度和所述拍照GPS位置，在所述當前GPS位置與所述拍照GPS位置一致且所述當前高度與所述拍照高度一致時，啟動所述高清攝像頭和所述圖像處理器，并將所述當前GPS位置和所述圖像處理器輸出的作物病蟲害類型對應存儲到所述隨機存儲器中；

其中，所述隨機存儲器存儲完所述當前GPS位置和所述作物病蟲害類型后，向所述主控制器發送存儲成功信號，所述主控制器在接收到所述存儲成功信號后通過所述無線通信接口向所述遠程農業管理平臺發送檢測完成命令，以便于所述遠程農業管理平臺繼續向所述無線通信接口發送無人機控制指令；

其中，所述病斑面積為所述病斑圖像中病斑形狀所占據的像素總數，所述病斑最小外接矩形為包圍所述病斑圖像中病斑形狀的最小矩形所占據的像素總數，所述病斑矩形度為所述病斑面積與所述病斑最小外接矩形的比值。

3.如權利要求2所述的位于無人機上的作物病蟲害檢測系統，其特征在于，所述檢測系統還包括：

照明設備，用于為所述高清攝像頭的拍攝提供輔助照明。

4.如權利要求3所述的位于無人機上的作物病蟲害檢測系統，其特征在于：

所述照明設備包括亮度傳感器，用于測量所述無人機所在位置的亮度數據，所述照明設備基于所述亮度數據控制為所述高清攝像頭的拍攝提供的輔助照明。

5.如權利要求2所述的位于無人機上的作物病蟲害檢測系統，其特征在于：

所述高清攝像頭的分辨率為1280×720。