[實用新型]基于圖像采集的農田自動灌溉系統

有效

• 申請號: 201420654439.1
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN204191297U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 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: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于圖像采集的農田自動灌溉系統，其特征在于，所述系統包括多個現場檢測子系統和計算機控制子系統，每一個現場檢測子系統設置在一個農田分區內，用于檢測對應農田分區的作物干旱程度，所述計算機控制子系統與所述多個現場檢測子系統無線連接，基于每一個現場檢測子系統對應農田分區的作物干旱程度確定對應農田分區的灌溉流量。

2.如權利要求1所述的基于圖像采集的農田自動灌溉系統，其特征在于：

每一個現場檢測子系統還包括

現場存儲器，用于存儲作物上限灰度閾值和作物下限灰度閾值，所述現場存儲器還存儲了干旱程度對照表，所述作物上限灰度閾值和所述作物下限灰度閾值用于將圖像中的作物和背景分離，所述干旱程度對照表保存了白像素百分比和作物干旱程度的一一對應關系；

圖像采集器，設置在對應農田分區的上方，用于采集對應農田分區的農田圖像；

圖像處理器，分別連接所述圖像采集器和所述現場存儲器，包括中值濾波單元、圖像分割單元、圖像二值化單元、統計單元和干旱程度確定單元，所述中值濾波單元與所述圖像采集器連接，用于對所述農田圖像進行中值濾波以輸出濾波圖像，所述圖像分割單元與所述中值濾波單元和所述現場存儲器分別連接，用于將所述濾波圖像中灰度值在所述作物上限灰度閾值和所述作物下限灰度閾值之間的像素識別并組成作物子圖像，所述圖像二值化單元與所述圖像分割單元連接，用于將所述作物子圖像二值化以輸出二值化作物圖像，所述統計單元與所述圖像二值化單元連接，用于統計所述二值化作物圖像中灰度值為255的像素數量占據所述二值化作物圖像總像素數量的白像素百分比，所述干旱程度確定單元與所述統計單元和所述現場存儲器分別連接，用于基于所述統計單元輸出的白像素百分比在所述干旱程度對照表中查找對應的作物干旱程度；

電磁閥，設置在對應農田分區的灌溉水道中，基于接收到的電磁閥打開信號和電磁閥關閉信號分別控制所述灌溉水道的打開和關閉，以決定所述灌溉水道上方的灌溉水流是否能夠進入所述灌溉水道；

灌溉流量計，設置在對應農田分區的灌溉水道中，用于實時檢測所述灌溉水道的已流入水量；

現場無線通信接口，與所述計算機控制子系統的遠程無線通信接口無線連接，還與所述圖像處理器、所述電磁閥和所述灌溉流量計分別連接，用于無線發送所述對應的作物干旱程度和所述已流入水量，無線接收電磁閥打開信號和電磁閥關閉信號；

所述計算機控制子系統還包括

遠程無線通信接口，與每一個現場檢測子系統的現場無線通信接口無線連接，用于無線接收所述對應的作物干旱程度和所述已流入水量，無線發送電磁閥打開信號和電磁閥關閉信號；

遠程存儲器，用于存儲預設干旱程度閾值，還用于存儲水量對照表，所述水量對照表保持了作物干旱程度和預定灌溉水量的一一對應關系；

處理器，與所述遠程無線通信接口和所述遠程存儲器分別連接，針對每一個現場檢測子系統，當接收到的所述對應的作物干旱程度大于等于所述預設干旱程度閾值時，發出電磁閥打開信號，并基于所述對應的作物干旱程度在所述水量對照表中查找對應的預定灌溉水量，并在接收到的所述已流入水量與所述對應的預定灌溉水量匹配時，發出電磁閥關閉信號；

顯示器，與所述處理器連接，用于實時顯示每一個現場檢測子系統的所述對應的作物干旱程度和所述已流入水量，還基于電磁閥打開信號或電磁閥關閉信號實時顯示每一個現場檢測子系統的電磁閥的動態開關模擬圖；

其中，所述計算機控制子系統設置在當地農田水利管理部門的監控機房內，所述現場無線通信接口和所述遠程無線通信接口的通信標準相同，都為GPRS通信接口、3G通信接口或4G通信接口中的一種，所述圖像二值化單元輸出的二值化作物圖像中的像素灰度值為0或255，灰度值為0的像素為黑像素，灰度值為255的像素為白像素。

3.如權利要求2所述的基于圖像采集的農田自動灌溉系統，其特征在于：

所述顯示器基于每一個現場檢測子系統的所述對應的作物干旱程度，顯示所有農田分區的干旱動態模擬圖，所述顯示器還基于每一個現場檢測子系統的所述已流入水量，顯示所有農田分區的灌溉水道動態模擬圖。

4.如權利要求3所述的基于圖像采集的農田自動灌溉系統，其特征在于：

所述顯示器為液晶顯示器，其尺寸為19英寸5:4顯示比例，其分辨率為1280×1024。