[發(fā)明專利]一種植物生長管控模型構(gòu)建方法、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110615906.4
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113361377A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧小玲;王天偉;蘭玉彬;林韶明
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 戴濤

本發(fā)明提供一種植物生長管控模型構(gòu)建方法、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)，方法包括，采集可見光圖像數(shù)據(jù)和多光譜圖像數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行處理分別輸入可見光數(shù)據(jù)處理模型和多光譜數(shù)據(jù)處理模型，對這兩個數(shù)據(jù)處理模型進(jìn)行訓(xùn)練，使其能夠識別植物生長情況，結(jié)合植物的種植知識和環(huán)境數(shù)據(jù)，判斷植物生長情況，匹配出對應(yīng)的植物管控操作的決策指令，形成植物生長管控初始模型，對其進(jìn)行驗(yàn)證改進(jìn)形成植物生長管控模型。本發(fā)明能夠?qū)⒉杉男畔⑻幚恚瑢⑵渑c植物的種植知識進(jìn)行結(jié)合，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)出具體的決策指令，農(nóng)作人員根據(jù)決策指令進(jìn)行操作，對植物進(jìn)行精準(zhǔn)管控，按需實(shí)現(xiàn)精細(xì)化作業(yè)，在降低勞動力成本、減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的同時，實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)豐收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物生長管控技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種植物生長管控模型構(gòu)建方法、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的因素復(fù)雜多樣，且隨時間呈現(xiàn)動態(tài)變化。生長環(huán)境如溫度、光照、水分和地勢土壤等因素，是影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的基本因素；在農(nóng)作物生長期間，合理的作業(yè)管控如病蟲害防控、施肥施藥、新梢控制、保花保果、整形修剪等技術(shù)措施，是提高農(nóng)作物品質(zhì)和豐產(chǎn)豐收的關(guān)鍵所在。

傳統(tǒng)的農(nóng)作物管理均采用粗放式作業(yè)，缺乏差異性對待模式，導(dǎo)致農(nóng)作物品質(zhì)和產(chǎn)量不穩(wěn)定，造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染，甚至有些地區(qū)因病蟲害防控不到位導(dǎo)致產(chǎn)量絕收，缺少對植物種植進(jìn)行精準(zhǔn)管控。中國專利公開號CN112179414A，公開日期2021年1月5日，該專利公開了一種作物生長物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括作物信息采集系統(tǒng)、環(huán)境信息采集系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，作物信息采集系統(tǒng)包括多個作物信息采集站點(diǎn)和無人機(jī)遙感系統(tǒng)，作物信息采集站點(diǎn)包括作物生長監(jiān)測裝置，作物生長監(jiān)測裝置包括底座和支撐桿，焊接有電動伸縮桿，電動伸縮桿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動接頭的末端底部安裝有高清攝像頭和多光譜傳感器，物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、作物生長監(jiān)控中心和終端設(shè)備，該專利能夠?qū)χ参锏纳L狀態(tài)和信息進(jìn)行采集，但是對于植物進(jìn)行管控的決策還是需要依靠農(nóng)業(yè)人員做出防治決策，這種方式主觀性強(qiáng)、精準(zhǔn)程度低，對田間農(nóng)作人員的專業(yè)性和經(jīng)驗(yàn)知識提出了較高的要求和挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服在現(xiàn)在的植物管控過程中，主要依靠田間農(nóng)作人員做出決策，需要農(nóng)業(yè)人員具有較高的專業(yè)性和經(jīng)驗(yàn)知識的缺點(diǎn)，提供一種植物生長管控模型構(gòu)建方法。本發(fā)明能夠?qū)⒉杉男畔⑦M(jìn)行處理，將其與植物的種植知識進(jìn)行結(jié)合，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)出具體的決策指令，農(nóng)作人員根據(jù)決策指令進(jìn)行操作，對植物進(jìn)行精準(zhǔn)管控，按需實(shí)現(xiàn)精細(xì)化作業(yè)，在降低勞動力成本、減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的同時，實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)豐收。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種植物生長管控模型構(gòu)建方法，所述方法包括，獲取植物的可見光圖像數(shù)據(jù)，對可見光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像剪裁與標(biāo)注作為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集，將訓(xùn)練集和驗(yàn)證集輸入可見光數(shù)據(jù)處理模型，對其完成訓(xùn)練和驗(yàn)證；

獲取植物的多光譜圖像數(shù)據(jù)，對多光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接及預(yù)處理，再將多光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分割和標(biāo)注，將分割與標(biāo)注的多光譜圖像數(shù)據(jù)輸入多光譜數(shù)據(jù)處理模型，對其完成訓(xùn)練和驗(yàn)證；

獲取植物的種植知識和田地中的環(huán)境數(shù)據(jù)，將其輸入完成訓(xùn)練和驗(yàn)證的可見光數(shù)據(jù)處理模型和多光譜數(shù)據(jù)處理模型，判斷出植物生長情況，匹配出對應(yīng)的植物管控操作的決策指令，形成植物生長管控初始模型；

對植物生長管控初始模型進(jìn)行驗(yàn)證，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果改進(jìn)植物生長初始管控模型，形成植物生長管控模型。

本技術(shù)方案中，訓(xùn)練和驗(yàn)證之后的可見光數(shù)據(jù)處理模型和多光譜數(shù)據(jù)處理模型能夠?qū)斎氲闹参飻?shù)據(jù)進(jìn)行處理，由于之前已經(jīng)根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)和植物的種植知識，匹配出植物在不同生長情況需要進(jìn)行的決策指令，故植物生長管控模型可以根據(jù)實(shí)時采集的植物數(shù)據(jù)判斷其生長狀態(tài)，以及在該生長狀態(tài)需要進(jìn)行的決策指令；農(nóng)作人員可以根據(jù)植物生長管控模型得出的決策指令進(jìn)行執(zhí)行。