[實用新型]一種基于植物空間處方圖的葉面藥噴施的裝置

有效

• 申請號: 201821371896.4
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN208905370U
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 岑海燕;麻志宏;朱月明;劉飛;何勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00;G06K9/62;G06T15/00;G06T17/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本實用新型公開了一種基于植物空間處方圖的葉面藥噴施的裝置，包括用于獲取植物的高光譜圖像和序列圖像植物空間生理病理信息采集系統、用于生成空間處方圖工控機、用于移動植物空間生理病理信息采集系統和植株機械運動系統和對植株進行分級分區藥噴施的噴藥系統；噴藥系統包括藥液箱、噴嘴、旋轉支架和檢測監控相機，藥液箱包括若干組配料控制單元、若干組藥液灌和若干輸液系統。本實用新型提供的葉面藥噴施的裝置可以減少藥噴施造成的浪費，提高效率，并提高對靶的精確度。

技術領域

本實用新型涉及精細農業領域，特別涉及一種基于植物空間處方圖的葉面藥噴施的裝置。

背景技術

隨著現代化農業的發展，應用信息技術來預防農作物病蟲害越來越受到相關學者專家的研究，例如光譜技術包括紅外光譜、拉曼光譜、高光譜等均被應用于檢測作物器官的生理病理信息變化等病癥。為了預防這些病蟲害并提高農作物的生存抗病能力，往往采用噴施農藥的方式。

然而，現階段的農藥噴施存在著浪費嚴重、噴施不精確、效率低下的問題。由于現階段農藥的噴灑往往是多次循環，農藥噴灑量大，這樣導致部分藥物大量流失在作物行間。現階段農藥往往采用統一均勻噴施，然而實際中各個田塊甚至各株植株的生長狀況與病蟲害情況不同，需要的農藥情況也大不相同。采用統一均勻噴施的方式，節省了人工的時間，但是會導致各個田塊各株植株存在噴施不精確、過噴或漏噴的情況。同時由于噴灑是多次循環的，導致存在噴施效率低的問題。對于大田的藥噴施還易存在土壤板結、環境污染等生態問題，影響環境和人類健康。

工廠化的作物生產可以有效解應對藥噴施造成的環境問題，例如植物工廠或者移栽盆栽植物，然而效率問題依舊存在，并且統一均噴的方式容易導致植物器官局部生長受影響。在提高藥噴施精度方面，采用結合空間處方圖的方法逐漸受到研究應用，如公開號為CN103136632A的中國專利文獻公開了一種作物病情處方圖生成與發布系統、公開號為CN108052562A的中國專利文獻公開了一種處方圖作業方法及裝置，但是在相關的專利檢索中，但大多空間處方圖專利與應用集中在粗粒度的噴施空間處方圖基礎上，精度提升有限，而且主要是根據二維視圖建立空間處方圖，獲取的植株信息不全面。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于植物空間處方圖的葉面藥噴施的裝置，本實用新型提供的葉面藥噴施的裝置能準確的根據植株的幾何結構實現多角度定點噴施葉面藥，實現在檢測植株病理生理信息的同時進行有效的藥噴施，有效的提高的農業對靶對點噴藥的精度。

本實用新型提供以下技術方案：

一種基于植物空間處方圖的葉面藥噴施的裝置，包括：

植物空間生理病理信息采集系統，包括高光譜相機和RGB相機，分別用于獲取植物的高光譜圖像和序列圖像，并傳輸到工控機；

工控機，獲取生理病理光譜信息和序列圖像后結合卷積神經網絡進行像素點分級、結合空間幾何拓補關系對點進行聚類，建立有效噴藥分級分區，生成空間處方圖；發送指令至機械運動系統和噴藥系統；

機械運動系統，根據工控機的指令移動植物空間生理病理信息采集系統和植株；

噴藥系統，根據接收到的空間處方圖，對植株進行分級分區藥噴施。

從高光譜相機采集的高光譜圖像可以獲取植物的生理病理光譜信息。

所述的噴藥系統包括：

藥液箱，包括若干組配料控制單元、若干組藥液灌和若干輸液系統，每個配料控制單元根據接收到的空間處方圖進行藥配比并通過輸液系統將藥液輸送到噴嘴；

噴嘴，安裝在旋轉支架上，通過氣閥和噴嘴形狀分別控制噴藥壓強和噴施范圍；

旋轉支架，進行旋轉以及徑向位移，以適應植株大小；