[發明專利]一種農作物病蟲害監測系統與方法

在審

• 申請號: 202210053516.7
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN115291541A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 張素芳;趙學科;高爽;劉芳;吳懷英;孫銘澤;張愛仙;張靜;楊紅燕;耿月峰
• 申請（專利權）人: 聊城市農業技術推廣服務中心（聊城市綠色農業發展服務中心）
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;A01M7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種農作物病蟲害監測系統，其特征在于：包括中央處理器(100)、靜態監測裝置(200)、動態監測無人機(300)和農藥噴灑裝置(400)，所述中央處理器(100)內設有通信單元，分別與所述靜態監測裝置(200)、所述動態監測無人機(300)和所述農藥噴灑裝置(400)通信，所述中央處理器(100)內設有智能圖像處理模塊，所述智能圖像處理模塊設有卷積層一和卷積層二，所述卷積層一處理來自所述靜態監測裝置(200)采集的圖像，所述卷積層一將處理后的圖像同時傳遞給數據庫和匹配分析單元，同時所述匹配分析單元從所述數據庫獲取相似病蟲害形態圖像做可能病蟲害分析；所述卷積層二處理來自所述動態監測無人機(300)采集的圖像，所述卷積層二將處理后的圖像傳遞給預防重合分析單元，所述預防重合分析單元內置病蟲害預防模型和動態權重分配單元，可通過不斷學習優化，所述預防重合分析單元將分析結果記入所述數據庫，并傳給外部顯示與預警終端；所述農藥噴灑裝置(400)通過所述中央處理器(100)給出的病蟲害區域與病蟲害種類反饋的農藥配比進行農藥噴灑，并將實際噴灑反饋給所述中央處理器(100)。

2.根據權利要求1所述的一種農作物病蟲害監測系統，其特征在于：所述靜態監測裝置(200)包括支架(201)、環境監測模塊(202)、太陽能電池板(203)、通信模塊(204)和圖像采集模塊(205)，所述支架(201)下部設有螺旋支架；所述環境監測模塊(202)設置在下部，根據作物品種和導致病蟲害關鍵環境層設置離地間距；所述通信模塊(204)與所述圖像采集模塊(205)設置在所述支架(201)頂端，所述圖像采集模塊(205)內置智能攝像頭模組和圖像暫存模塊，所述智能攝像頭模組內置自動拍照程序，可自動改變攝像頭焦距、攝像頭旋轉和間歇拍照，對作物遠近及局部拍照，并將圖像存入所述圖像暫存模塊，并通過所述通信模塊(204)將圖像上傳至所述中央處理器(100)。

3.根據權利要求2所述的一種農作物病蟲害監測系統，其特征在于：所述靜態監測裝置(200)交錯固定在農田內，相鄰三個所述靜態監測裝置(200)連線形成的三角形為等邊三角形。

4.一種農作物病蟲害監測系統的工作方法，其特征在于：步驟包括：

步驟S01，靜態監測裝置按照預設周期采集農作物圖像，并實時傳遞給中央處理器中的卷積層一；

步驟S02，卷積層一接收并分析卷積層一傳來的圖像，包含圖像顏色、形狀、斑點、目標交錯和環境因素解析并將結果存入數據庫；

步驟S03，匹配分析單元接收卷積層一解析后的圖像并從數據庫中搜尋近似病蟲害性狀模型；

步驟S04，匹配分析單元初步給出病蟲害結果，若正常做忽略處理，若匹配到至少一種病蟲害相似模型則發出白蟲害區域標記和報警信息，報警信息中包含可能的病蟲害名稱、發生位置、相關圖像原始圖、解析圖、模型重合圖和緊急程度；

步驟S05，人工確認警報，人工分析報警信息，排除誤判后觸發動態監測無人機300；

步驟S06，動態監測無人機對標記為病蟲害的區域及相鄰一定范圍的區域進行全面取樣；

步驟S07，卷積層二接收動態監測無人機的取樣數據并進行解析；

步驟S08，預防重合分析單元接收卷積層二解析數據并從數據庫中獲取卷積層一解析數據；

步驟S09，預防重合分析單元調取病蟲害預防模型與權重對步驟S08獲取的數據施加當下氣候環境權重結合病蟲害預防模型生成以時間為橫軸的病蟲害發展圖譜，并生成報警信息，報警信息包含病蟲害發展圖譜與緊急程度；

步驟S10，預防重合分析單元數據自我學習重建病蟲害預防模型和動態權重分配規則，以及將相關數據存入數據庫。