[發(fā)明專利]基于電磁波成像的植物主干內(nèi)部病蟲害檢測(cè)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110441785.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN113030961A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;劉繼芳;曹姍姍;孔繁濤;吳建寨;王亞鵬;程國(guó)棟;王雍涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所
• 主分類號(hào): G01S13/89
• 分類號(hào): G01S13/89;G01S7/41;G01S7/292
• 代理公司: 西安匯恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61244
• 代理人: 張偉花

本發(fā)明提供了基于電磁波成像的植物主干內(nèi)部病蟲害檢測(cè)裝置，包括雷達(dá)芯片模塊和電磁波發(fā)射接收器，電磁波發(fā)射接收器用于發(fā)射和接收電磁波，雷達(dá)芯片模塊與電磁波發(fā)射接收器之間雙向連接，通過(guò)雷達(dá)芯片模塊將采集到的電磁波轉(zhuǎn)化成數(shù)字化形式，并進(jìn)行存儲(chǔ)，電磁波發(fā)射接收器信號(hào)連接有雷達(dá)天線，雷達(dá)天線貼在待測(cè)植物主干的外圍，用于將電磁波發(fā)射接收器產(chǎn)生電磁波對(duì)植物主干進(jìn)行測(cè)量，雷達(dá)芯片模塊還信號(hào)連接有顯示器和分析模塊，顯示器用于完成測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示，分析模塊用于數(shù)據(jù)分析和確定待測(cè)植物主干內(nèi)部病蟲害的信息，本發(fā)明不但可以掌握果樹木材的性能，也可以對(duì)有缺陷的活立果樹進(jìn)行及時(shí)的救治，提高了果樹的品質(zhì)和產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物主干病蟲害檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于電磁波成像的植物主干內(nèi)部病蟲害檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，科學(xué)種植技術(shù)的使用，使我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品得到了有效的提高，果樹產(chǎn)量的增長(zhǎng)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)量中占了很大的比重。但是我國(guó)許多農(nóng)戶忽略了病蟲害的防治，導(dǎo)致果樹產(chǎn)量下降，對(duì)經(jīng)濟(jì)造成了損失。在果樹的生長(zhǎng)過(guò)程中，病蟲害會(huì)對(duì)其造成重要的影響，甚至?xí)?dǎo)致果樹死亡或者出現(xiàn)病態(tài)。許多果農(nóng)對(duì)病蟲害的防治認(rèn)知不夠，通常都是發(fā)現(xiàn)果樹死亡、病變和受害蟲侵?jǐn)_時(shí)才意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性，同時(shí)有許多果農(nóng)雖然有病蟲害的防治意識(shí)，但是防治措施并不完善，通常只能看到表面的病蟲害，對(duì)于果樹植物主干內(nèi)部的威脅不夠重視，導(dǎo)致病蟲害的數(shù)量持續(xù)上升。

然而在早期的果樹病蟲害缺陷檢測(cè)中，因缺少相應(yīng)的設(shè)備和技術(shù)，研究人員主要采用目測(cè)法、敲擊辨聲法和解剖觀測(cè)法等傳統(tǒng)檢測(cè)方法。受這些檢測(cè)方法的限制，對(duì)果樹病蟲害缺陷的檢測(cè)效果并不理想。無(wú)論是目測(cè)法、敲擊辨聲法還是解剖觀測(cè)法這些傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，都不同程度地有著準(zhǔn)確性低，易對(duì)樹木造成不可逆損害，時(shí)效性差等缺點(diǎn)，并不能對(duì)果樹病蟲害缺陷進(jìn)行有效的檢測(cè)，同時(shí)傳統(tǒng)檢測(cè)方法的效率低，受影響因素較多，不適用于大面積果樹病蟲害的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供基于電磁波成像的植物主干內(nèi)部病蟲害檢測(cè)裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：基于電磁波成像的植物主干內(nèi)部病蟲害檢測(cè)裝置，包括雷達(dá)芯片模塊和電磁波發(fā)射接收器，所述電磁波發(fā)射接收器用于發(fā)射和接收電磁波，所述雷達(dá)芯片模塊與電磁波發(fā)射接收器之間雙向連接，通過(guò)雷達(dá)芯片模塊將采集到的電磁波轉(zhuǎn)化成數(shù)字化形式，并進(jìn)行存儲(chǔ)；

所述電磁波發(fā)射接收器信號(hào)連接有雷達(dá)天線，所述雷達(dá)天線貼在待測(cè)植物主干的外圍，用于將電磁波發(fā)射接收器產(chǎn)生電磁波對(duì)植物主干進(jìn)行測(cè)量；

所述雷達(dá)芯片模塊還信號(hào)連接有顯示器和分析模塊，所述顯示器用于完成測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示，所述分析模塊用于數(shù)據(jù)分析和確定待測(cè)植物主干內(nèi)部病蟲害的信息。

優(yōu)選的，所述雷達(dá)芯片模塊設(shè)置在封裝箱的幾何中心，所述電磁波發(fā)射接收器和顯示器均設(shè)置在封裝箱的外側(cè)。

基于電磁波成像的植物主干內(nèi)部病蟲害檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S1、將雷達(dá)天線貼在待測(cè)植物主干的外圍移動(dòng)，并利用電磁波發(fā)射接收器產(chǎn)生對(duì)待測(cè)植物主干進(jìn)行測(cè)量的脈沖信號(hào)；

S2、電磁波發(fā)射接收器產(chǎn)生的待測(cè)植物主干進(jìn)行測(cè)量的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)待測(cè)植物主干的介質(zhì)傳播后再通過(guò)電磁波發(fā)射接收器接收，并將采集到的電磁波傳輸至雷達(dá)芯片模塊上；

S3、雷達(dá)芯片模塊將采集到的電磁波轉(zhuǎn)化成數(shù)字化形式，傳送至分析模塊進(jìn)行分析，并對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)；

S4、分析模塊通過(guò)預(yù)設(shè)在其內(nèi)部的分析算法，對(duì)采集到的電磁波進(jìn)行分析，確定待測(cè)植物主干內(nèi)部病蟲害的信息。

優(yōu)選的，所述待測(cè)植物主干內(nèi)部病蟲害的信息包括待測(cè)植物主干缺陷位置信息、電磁波層析成像信息和層位分析信息。