[發明專利]一種農作物病蟲害的監測方法

有效

• 申請號: 201710649474.2
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107315381B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 吳青平;王小桔
• 申請（專利權）人: 吳青平
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;G06Q50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及農業生產技術領域，尤其是一種農作物病蟲害的監測方法，利用無人機和云計算進行，包括建立農作物病蟲害數據庫、利用無人機巡航拍攝大田農作物影像、計算、預警、精確拍攝、二次計算和指導病蟲害防治等步驟，在建立農作物病蟲害數據庫的基礎上，利用無人機拍攝大田農作物影像數據，通過云計算分析對比，及時發出農作物病蟲害預警，并指導進行病蟲害防治，提高農業生產水平，降低農業生產管理成本，提高農產品產量、質量和效益。

技術領域

本發明涉及農業生產技術領域，尤其是一種農作物病蟲害的監測方法。

背景技術

目前，在農業生產上，能夠利用遙感監測技術跟蹤監測病蟲害進展情況，用于精準防治工作，做到及時發現、及時處理，利于早期防治。其原理是，病蟲害會造成作物葉片細胞結構色素、水分、氮元素等性質發生變化，從而引起反射光譜的變化，所以病蟲害作物的反射光譜和正常作物可見光到熱紅外波段的反射光譜有明顯差異。

在美國、澳大利亞等地，已經將無人機遙感監測有限地應用于農業生產。比如，美國有種植戶用無人機監測的麥田銹病情況，從中可以明顯看出哪里是重災區。也有人用無人機查看苜蓿地里的菟絲子，從而能在災害大規模爆發前做到提早預防。但這些有限的監測技術因受基礎數據庫、計算設備和監測方法的限制不能夠廣泛應用于其他普通大田農作物全過程的生產管理。

作為空中監測技術，農業遙感是推動農業走向精準化的有利手段。農業遙感監測主要以作物、土壤為對象。作物在可見光－近紅外光譜波段中，反射率主要受到作物色素、細胞結構和含水率的影響，特別是在可見光紅光波段有很強吸收波段，在近紅外波段有很強的反射特性，可以被用來進行作物長勢、作物品質、作物病蟲害等方面的監測。土壤可見-近紅外光譜總體反射率相對較低，在可見光譜波段主要受到土壤有機質、氧化鐵等賦色成分的影響。因此，土壤、作物等地物固有的反射光譜特性是農業遙感的基礎。

衛星遙感手段在農業生產上的應用也發展已久，但衛星易受到天氣環境影響，且軌道周期較長。比較而言，無人機靈活性更強、易部署。隨著無人機平臺、傳感器和軟件技術的進一步提升，未來無人機作為衛星等其他遙感平臺的補充手段，可以幫助在農業構建起更加完整的監測網。

發明內容

為及時、高效地監測大田農作物生產管理全過程可能發生的病蟲害，本發明提供一種農作物病蟲害的監測方法，在建立完整的農作物病蟲害數據庫的基礎上，利用無人機拍攝農作物影像數據，通過云計算分析對比，及時發出農作物病蟲害預警，并指導進行病蟲害防治，提高農業生產水平，降低農業生產管理成本，提高農產品產量、質量和效益。

本發明通過以下技術方案得以實現：

一種農作物病蟲害的監測方法，利用無人機和云計算進行，包括以下步驟：

（1）建立農作物病蟲害數據庫：拍攝大田農作物各生長期不同病蟲害的特異照片及具有顯著特征的局部照片，連同各病害、蟲害的樣本照片和防治措施分類存儲在病蟲害數據庫中，作為云計算的比較依據；所述特異照片是農作物在特定生長期受到特定的病害、蟲害或者不良管理影響正常生長發育時區別于其他病蟲害或者正常生長發育表現的統一格式的特征照片；所述局部照片是大田農作物受到病蟲害的局部、有限株數或者單株的區別于其他病蟲害表現的統一格式的特征照片；所述病蟲害數據庫既可以是針對特定農作物生產管理的單一病蟲害數據庫或者針對特定病蟲害的病蟲害數據庫，也可以是針對某一特定區域有限品種的農作物及其病蟲害的綜合數據庫或者更加全面的大型綜合數據庫；

（2）利用無人機巡航拍攝大田農作物影像：根據農作物種植區域的地形地貌和生長情況設定無人機巡航路線，通過無人機連續拍攝與病蟲害數據庫特異照片格式一致的農作物高清圖像，實時回傳到無人機地面控制站，存儲；

（3）計算、預警：利用云計算對步驟（2）所得的大田農作物影像逐幀與病蟲害數據庫圖片進行比對，篩選出相似度達到20%以上的照片，列示具體區域，提出相應病蟲害預警；