[發明專利]一種具有病蟲害和旱情監控的多功能預警系統

有效

• 申請號: 202110771677.5
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113377062B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 彭方圓
• 申請（專利權）人: 深圳市漢品景觀工程有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 張國香

1.一種具有病蟲害和旱情監控的多功能預警系統，其特征在于，包括：

數據采集模塊，用于采集病蟲害數據和采集土壤濕度數據；

數據處理模塊，與所述數據采集模塊連接，用于對所述病蟲害數據和所述土壤濕度數據進行分析處理，得到病蟲害分析結果和土壤濕度分析結果；

預警模塊，與所述數據處理模塊連接，用于根據所述病蟲害分析結果和所述土壤濕度分析結果進行預警；

葉部長勢檢測模塊，與所述數據采集模塊連接，用于根據所述病蟲害數據對被檢測植物進行葉部長勢檢測，得到被檢測植物的葉部長勢檢測結果；

異常長勢預警模塊，與所述葉部長勢檢測模塊連接，用于判斷所述被檢測植物的葉部長勢檢測結果是否異常，若所述被檢測植物的葉部長勢檢測結果異常，發出異常長勢預警信號；

所述葉部長勢檢測模塊執行包括如下操作：

獲取病蟲害數據；

所述病蟲害數據包括植物葉部圖像、植物根部圖像、植物頸部圖像；

將所述植物葉部圖像分割為多個葉部子區域圖像；

篩選各個所述葉部子區域圖像中的所有葉片子圖像構建葉片子圖像集合；

建立所述葉片子圖像集合中各個所述葉片子圖像的掃描序號列表；

根據所述掃描序號列表中各個所述葉片子圖像的序號依次檢測所述葉片子圖像集合的各個葉片子圖像中的葉片HSV值是否符合預設葉片HSV值范圍；

將所述葉片子圖像中的葉片HSV值不符合預設葉片HSV值范圍的葉片子圖像進行枯黃標記；

將所述葉片子圖像中的葉片HSV值符合預設葉片HSV值范圍的葉片子圖像進行綠葉標記；

獲取存在枯黃標記的葉片子圖像的第一數量；

獲取存在綠葉標記的葉片子圖像的第二數量；

根據所述第一數量、所述第二數量和預設權重值計算得到被檢測植物的第一生長值；

根據所述病蟲害數據確定被檢測植物的植物種類；

通過預設第四獲取路徑獲取當前日期，根據所述當前日期和所述被檢測植物的植物種類確定被檢測植物當前的生長階段；

通過預設第五獲取路徑獲取第二生長數據，所述第二生長數據包括：若干與所述被檢測植物的植物種類相同的植物的生長階段處于所述被檢測植物當前的生長階段的第二植物葉部圖像；

對所述第二生長數據中的第二植物葉部圖像進行圖像分割，得到若干第二葉部子區域圖像；

篩選各個所述第二葉部子區域圖像中的所有第二葉片子圖像構建第二葉片子圖像集合；

建立所述第二葉片子圖像集合中各個所述第二葉片子圖像的第二掃描序號列表；

根據所述第二掃描序號列表中各個所述第二葉片子圖像的序號依次檢測所述第二葉片子圖像集合的各個第二葉片子圖像中的葉片HSV值是否符合預設葉片HSV值范圍；

將所述第二葉片子圖像中的葉片HSV值不符合預設葉片HSV值范圍的第二葉片子圖像進行枯黃標記；

將所述第二葉片子圖像中的葉片HSV值符合預設葉片HSV值范圍的第二葉片子圖像進行綠葉標記

獲取存在枯黃標記的第二葉片子圖像的第三數量；

獲取存在綠葉標記的第二葉片子圖像的第四數量；

根據所述第三數量、所述第四數量和預設第二權重值計算得到被檢測植物的第二生長值；

根據所述第一生長值和所述第二生長值得到葉部長勢檢測結果；

其中，若所述第一生長值大于等于所述第二生長值，所述葉部長勢檢測結果正常；

若所述第一生長值小于所述第二生長值，所述葉部長勢檢測結果異常；

其中，所述建立所述葉片子圖像集合中各個所述葉片子圖像的掃描序號列表具體包括如下步驟：

步驟1、構建序號列表，所述序號列表用于存儲所述葉片子圖像集合中各個所述葉片子圖像的序號；

步驟2、將所述葉片子圖像集合中的葉片子圖像標記為P_i，其中i的取值范圍為[1,m]，m為所述葉片子圖像集合中葉片子圖像的數量，將所述葉片子圖像集合中葉片子圖像的像素點標記為S_i,j，其中j的取值范圍為[1，n]，n為所述葉片子圖像集合中葉片子圖像的像素點的數量，為所述葉片子圖像集合中各個所述葉片子圖像P_i對應設置一個計數器Q_i，所述計數器Q_i的初始值為0；

步驟3、獲取所述葉片子圖像集合中任一葉片子圖像的像素點S_i,j的坐標(x,y)，若i≤m且j≤n，以坐標(x,y)為中心，構建邊長為2的第一像素正方形，分別計算所述第一像素正方形內各像素點的HSV值；

步驟4、獲取葉片子圖像P_i上所有像素點的平均HSV值H_i，若所述第一像素正方形內各像素點的HSV值均小于等于所述平均HSV值H₁，執行步驟4.1至步驟4.3，若第二像素正方形內各像素點的HSV值中存在任一HSV值大于所述平均HSV值H_1，執行步驟5；

步驟4.1、以坐標(x,y)為中心，構建邊長為G的第二像素正方形，在所述第二像素正方形內任意選擇三個像素點，將所述三個像素點分別標記為G₁、G₂、G₃，其中，所述三個像素點不同時處于同一條直線上，所述G為變量且初始值為2；

步驟4.2、以像素點G₁的坐標為中心，構建邊長為2的第三像素正方形，分別計算所述第三像素正方形內各像素點的HSV值，獲取第三像素正方形內各像素點的HSV值中的最小值HSV_G1；以像素點G₂的坐標為中心，構建邊長為2的第四像素正方形，分別計算所述第四像素正方形內各像素點的HSV值，獲取第四像素正方形內各像素點的HSV值中的最小值HSV_G2；以像素點G₃的坐標為中心，構建邊長為2的第五像素正方形，分別計算所述第五像素正方形內各像素點的HSV值，獲取第五像素正方形內各像素點的HSV值中的最小值HSV_G3；

步驟4.3、獲取第三像素正方形內各像素點的HSV值、第四像素正方形內各像素點的HSV值和第五像素正方形內各像素點的HSV值中的最小值HSV_G4，若HSV_G4＜(HSV_G1+HSV_G2+HSV_G3)/3，將當前掃描的中心的像素點的坐標從(x,y)跳轉至HSV_G4所對應的像素點坐標，并將所述坐標對應的像素點的序號設置為j并執行步驟3；若HSV_G4＞(HSV_G1+HSV_G2+HSV_G3)/3，令變量G的值增加1，并執行步驟4.2；

步驟5、若j≤i，令所述計數器Q_i的值增加1并令j的值增加1后執行步驟3；若j＞i且i≤m，令i增加1后執行步驟3；若j＞i且i＞m，執行步驟6；

步驟6、根據各個所述計數器Q_i的數值的大小的按照從大到小的順序排列將Q_i的對應下標i以此保存至所述序號列表中形成掃描序號列表；

其中，像素點的HSV值取像素的HSV三分量的加權平均值。