[發明專利]一種航空施藥作業霧滴沉積效果檢測方法

有效

• 申請號: 202110761805.8
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113588500B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 陳春玲;姚偉祥;于豐華;許童羽;郭爽;蘇東旭;周傳琦;趙丹
• 申請（專利權）人: 沈陽農業大學
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04
• 代理公司: 佛山市君創知識產權代理事務所(普通合伙) 44675
• 代理人: 冼柏恩

本發明公開了一種航空施藥作業霧滴沉積效果檢測方法，首先劃定航空施藥作業的檢測區域，接著確定施藥作業檢測區域三維場景空間深度及結構；構建噴施檢測區域靶標作物多模態三維生長模型以及制作檢測區域采樣點位布局方案與施藥作業處方圖；隨后在檢測區域進行氣味傳感器布置；接著將氣味添加劑與農藥混合；無人機按照施藥作業處方圖進行航空施藥作業；待藥液沉降T時間后，所有氣味傳感器對氣味檢測室內收集到的特定添加氣味進行檢測，結合氣味?農藥定量轉化檢測模型分析各個采樣點位的農藥沉積量；地面控制端結合各個采樣點位所處檢測區域的實際空間位置，評價不同施藥區域農藥沉積情況，最終得到整體檢測區域的航空施藥作業霧滴沉積效果。

技術領域

本發明涉及農業航空施藥檢測技術領域，尤其涉及一種航空施藥作業霧滴沉積效果檢測方法。

背景技術

農業航空施藥是當下新型熱門的一種植保作業形式，在操控飛機沿著預設航線快捷高效作業的同時，人們更加關注的是施藥效果究竟如何，霧滴沉積效果檢測因此也成為了航空施藥作業的一個重要環節。常規的霧滴檢測手段主要包括紙卡顯色法和染色劑洗脫法兩種，這也是當前最為常用的方法，但這兩種方法對操作人員有著較高的要求，操作過程也較為復雜，操作不當極易污染樣品導致檢測失效，比較費時費力。為此，授權公告號為CN108535152B的發明專利“一種全自動卷筒式霧滴沉積圖像快速循環采集裝置及方法”公開了一種基于圖像手段的霧滴循環采集分析裝置，雖簡化了采集的操作工序，但采樣范圍有限，更是無法做到大范圍的田間實時在線檢測，霧滴沉積效果分析與采樣效率提升較為有限。授權公告號為CN110836841B的發明專利“一種龍門吊式植保無人機霧滴測試試驗臺”公開了一種室內的導軌式霧滴采集分析裝置，直接對霧滴進行收集，雖試驗數據精準、完整，但僅適用于室內理想條件試驗，無法精準測定實際作業環境下霧滴的沉積效果，局限性較大。

此外，當前大多數的霧滴沉積效果檢測技術大多是通過視覺和觸覺等手段，尚未有發現基于作物表型特征與味覺識別的航空噴施沉積效果判定方法。表型特征可以直觀反映出作物的實際生長狀態，被噴施靶標作物的生長狀態不同，其霧滴沉積效果也會存在一定的差異；味覺是經常被忽略的一種無損感知手段，氣味傳感器能夠對特定范圍內氣味揮發成分的整體信息進行比對和分析，通過采集標樣信息建立數據庫，并利用化學計量學的統計分析方法進行定性和定量分析。進一步通過查閱文獻可以發現，現有的農藥氣味檢測相關研究大都是建立在已知氣味農藥種類的基礎上而進行的對應性分析檢測，不同種類農藥的揮發氣味及氣味的強烈程度也各不相同，這就導致若以農藥本身氣味作為檢測目標，每種農藥都要進行對應的氣味標定建模，工作量較大且適用性受限導致實際檢測應用效率過低。同時，上述針對農藥本身的氣味檢測方法對于某些氣味不大的非有機磷類農藥檢來說，檢測難度較大，結果誤差也較大，難以精確定量分析。

發明內容

本發明在于克服現有技術的不足，提供一種航空施藥作業霧滴沉積效果檢測方法，所述航空施藥作業霧滴沉積效果檢測方法能夠準確地檢測出航空噴施霧滴在靶標作物及施藥空間區域的實際沉積效果，具有快速靈敏、精確度高及操作簡便的優點。

本發明解決上述技術問題的技術方案是：

一種航空施藥作業霧滴沉積效果檢測方法，包括以下步驟：

(1)、根據施藥靶標對象劃定航空施藥作業的檢測區域，其中，所述的檢測區域包括沉積檢測區域和飄移檢測區域；該檢測區域的總面積記為S，其中，用于對高桿類作物的檢測區域的總面積S不小于5000m²，用于矮棵類作物的檢測區域的總面積S不小于8000m²，用于果樹類作物的檢測區域的總面積S不小于10000m²；

(2)、利用雙目視覺技術與三維場景深度恢復技術來確定施藥作業檢測區域三維場景空間深度及結構；同時，結合植株三維點云莖葉分割、果穗提取和表型性狀提取技術，利用多種視覺設備獲取檢測區域場景數據與靶標作物的表型數據；對獲取的各類數據進行預處理、標注及篩選，構建噴施檢測區域靶標作物多模態三維生長模型；