[發明專利]基于機器視覺的果園精準物理防控植保裝置及方法

有效

• 申請號: 202110047715.2
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112741069B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 喬曉軍;李玉風;劉智;湛文強;王瑩;姚世元;常紅梅;王海波
• 申請（專利權）人: 農芯科技（北京）有限責任公司;北京農業智能裝備技術研究中心;北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 沈軍

1.一種基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，應用于基于機器視覺的果園精準物理防控植保裝置，其特征在于，所述基于機器視覺的果園精準物理防控植保裝置，包括：圖像采集機構、臭氧控制機構以及物理防控機構；

所述物理防控機構用于通過臭氧與水霧結合生成羥基自由基，并噴灑到果樹上；

所述圖像采集機構用于采集樹體圖像；

所述臭氧控制機構用于基于所述樹體圖像獲取與樹冠大小、葉量多少和病蟲害程度一一對應的臭氧濃度權重，從而得到臭氧濃度值，并根據所述臭氧濃度值控制所述物理防控機構的臭氧用量；

所述物理防控機構包括空氣凈化組件、臭氧發生組件、供水組件以及霧化器，所述霧化器具有霧化噴頭；

所述空氣凈化組件與所述臭氧發生組件連通，用于為所述臭氧發生組件提供純凈空氣，以供所述臭氧發生組件產生臭氧；

所述供水組件與所述霧化器連通，以通過所述霧化噴頭形成水霧；

所述臭氧發生組件與所述霧化器連通，以使所述臭氧與所述水霧結合生成羥基自由基；

所述基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，包括：

對采集的樹體圖像進行預處理，確定物理防控機構的工作范圍；

提取樹冠輪廓，計算樹冠直徑，確定與樹冠大小相對應的臭氧濃度權重；

提取樹葉輪廓和主脈骨架，計算樹葉面積和數量，確定與葉量多少相對應的臭氧濃度權重；

基于卷積神經網絡深度學習算法對樹體圖像進行病蟲害識別，計算病蟲害種類和數量，確定與病蟲害程度相對應的臭氧濃度權重；

根據與樹冠大小、葉量多少和病蟲害程度一一對應的臭氧濃度權重得到臭氧濃度值，并根據臭氧濃度值控制物理防控機構的臭氧用量。

2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，其特征在于，所述空氣凈化組件包括依次連通的空氣濾芯、氣泵、三聯過濾器以及儲氣罐；

所述空氣濾芯用于對外界空氣初步過濾，所述三聯過濾器用于對初步過濾后的空氣除水除油，并將處理后的純凈空氣輸送至所述儲氣罐。

3.根據權利要求1所述的基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，其特征在于，在所述霧化器內構造有與所述臭氧發生組件連通的風道，所述風道內設有導流罩，所述風道的出口處連通有柵板通道，所述柵板通道的出口方向朝向所述霧化噴頭的噴霧方向。

4.根據權利要求1所述的基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，其特征在于，所述供水組件包括水箱和水泵，所述水泵用于將所述水箱中儲存的水輸送至所述霧化噴頭以形成水霧。

5.根據權利要求1至4任一項所述的基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，其特征在于，所述圖像采集機構包括云臺和安裝在所述云臺上的攝像頭。

6.根據權利要求1至4任一項所述的基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，其特征在于，所述臭氧控制機構包括上位機和下位機，所述上位機與所述圖像采集機構和所述下位機通信連接，所述下位機與所述物理防控機構通信連接。

7.根據權利要求1至4任一項所述的基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，其特征在于，所述基于機器視覺的果園精準物理防控植保裝置還包括行走機構，所述行走機構包括牽引車架和安裝在所述牽引車架上的防陷輪；

所述圖像采集機構、所述臭氧控制機構以及所述物理防控機構均安裝在所述牽引車架上。

8.根據權利要求6所述的基于機器視覺的果園精準物理防控植保方法，其特征在于，所述根據所述臭氧濃度值控制物理防控機構的臭氧用量具體為：

上位機將臭氧濃度值發送給下位機，下位機根據臭氧濃度值，控制物理防控機構的啟停。