[發明專利]基于人工智能的農業無人機作物精準營養系統及方法

在審

• 申請號: 202010800030.6
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111968001A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 尹愚
• 申請（專利權）人: 成都大象分形智能科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06K9/00;G06N3/08;G06F16/29;G16Y10/05;G16Y20/10;G16Y20/20;G16Y40/10;G16Y40/20;G16Y40/30;G16Y40/60
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

1.一種基于人工智能的農業無人機作物精準營養系統，其特征在于：包括中心工作站、智能用戶端及分別與二者信號相連的云端系統；

其中，中心工作站的服務范圍覆蓋整個農業種植區，向農業種植區提供包括但不限于農業信息采集、數據傳輸與營養供給的農業服務；農業種植區包括由至少一名用戶負責的多個分區；所述農業信息采集是由農業無人機實現的、面向農業種植區進行的整體性數據采集；

智能用戶端用于展示信息，拍攝異常苗情，并向用戶提供購買營養供給服務的渠道；其中，拍攝異常苗情是面向出現異常苗情的問題分區進行的針對性數據采集；

云端系統對上傳自中心工作站及智能用戶端的信息進行處理分析，生成農情初診報告、營養供給方案及其他農業操作建議，并實現數據管理。

2.根據權利要求1所述的一種基于人工智能的農業無人機作物精準營養系統，其特征在于：中心工作站包括農業無人機、農作物營養中心及分別與二者信號相連的數據傳輸中心；

農業無人機設有用于可見光和/或不可見光光譜圖像采集的機載探測器，以及高精度地理定位系統；農業無人機根據預設的飛行計劃對農業種植區進行整體巡視；巡視過程中，機載探測器對農業種植區進行可見光和/或不可見光的光譜圖像的實時采集；其中，在農業無人機的首次整體巡視過程中，高精度地理定位系統獲取農業種植區及其中各個分區的地理信息，根據地理信息構建農業種植區的農田地圖，標定各個分區在農田地圖中的空間分布；

數據傳輸中心用于將農田地圖及光譜圖像上傳至云端系統，接收由云端系統發送的實施營養供給服務的信號、由云端系統制定的營養供給方案、以及由用戶自定義的作物營養方案；

在接收到云端系統發送的實施營養供給服務的信號后，農作物營養中心根據由云端系統制定的、針對問題分區的營養供給方案，和/或由用戶自定義的作物營養方案，完成營養供給服務。

3.根據權利要求2所述的一種基于人工智能的農業無人機作物精準營養系統，其特征在于：農作物營養中心包括智能營養調配系統及自動滴灌控制系統，營養供給服務包括由智能營養調配系統自動完成營養元素調配，并由自動滴灌控制系統控制完成營養滴灌作業。

4.根據權利要求1所述的一種基于人工智能的農業無人機作物精準營養系統，其特征在于：智能用戶端包括顯示模塊、拍攝模塊、商城模塊及分別與三者信號相連的數據傳輸模塊；

數據傳輸模塊接收由云端系統傳送至智能用戶端的農情初診報告、營養供給方案及其他農業操作建議，并傳輸至顯示模塊，向用戶進行信息展示；

針對農情初診報告記載的問題分區內的異常苗情，用戶可采用拍攝模塊進行問題分區內異常苗情圖像的實地采集，異常苗情圖像經數據傳輸模塊上傳云端系統進行后續智能化精準分析；

用戶通過商城模塊購買營養供給服務；其中，營養供給服務基于：由云端系統制定的、針對問題分區的營養供給方案，和/或由用戶根據個人經驗，在商城模塊中自定義的作物營養方案；完成購買后的支付信息通過數據傳輸模塊上傳云端系統。

5.根據權利要求1所述的一種基于人工智能的農業無人機作物精準營養系統，其特征在于：云端系統包括農情初診模塊、精準分析模塊及分別與二者信號相連的信息管理模塊；

農情初診模塊根據中心工作站上傳的光譜圖像，分析得出農業種植區中出現的異常苗情，將出現異常苗情的分區定義為問題分區，將各項異常苗情分別關聯至對應的問題分區，由此生成針對不同問題分區的多個農情初診報告，并將多個農情初診報告輸出至信息管理模塊；

其中，異常苗情包括農作物營養異常；

精準分析模塊包括人工神經網絡模型，用于對智能用戶端上傳的問題分區的異常苗情圖像進行智能運算；在訓練階段，人工神經網絡模型通過正向網絡計算與逆向誤差傳播計算實現人工神經網絡模型的訓練；在訓練完成的使用階段，人工神經網絡模型通過正向網絡計算準確分析出異常苗情的具體癥狀，基于具體癥狀提出針對問題分區的營養供給方案及其他農業操作建議，并輸出至信息管理模塊；

信息管理模塊作為云端系統的數據交互中心，接收由中心工作站上傳的農田地圖及光譜圖像，接收由智能用戶端上傳的異常苗情圖像；向智能用戶端發送農情初診報告、營養供給方案及其他農業操作建議，并在接收智能用戶端的支付信息后，向中心工作站發送實施營養供給服務的信號。