[發(fā)明專利]設(shè)施番茄葉部病斑檢測方法及靶向噴藥裝置

在審

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• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114937009A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史楓林;翁士狀;龔家騏;張子茜;孫浩宸
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T3/40;G06V10/22;G06V10/46;G06V10/764;G06V10/80;G06V10/82;G06T7/11;G06N3/04
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 劉濤

本發(fā)明特別涉及一種設(shè)施番茄葉部病斑檢測方法，包括如下步驟：S100、無損、非破壞性獲取設(shè)施番茄植株原始圖像；S200、原始圖像經(jīng)過Input輸入端縮放到標(biāo)準(zhǔn)尺寸并設(shè)定初始錨框；S300、在Backbone主干網(wǎng)絡(luò)中依次經(jīng)過Focus模塊切片成特征圖、經(jīng)過卷積核的卷積操作、經(jīng)過CBAM_CSP結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征聚合；S400、進(jìn)入Neck網(wǎng)絡(luò)層聚合參數(shù)提取設(shè)施番茄葉部病斑特征；S500、提取的特征圖經(jīng)過Prediction結(jié)構(gòu)訓(xùn)練的權(quán)重文件里的設(shè)施番茄葉部病斑特征以及損失函數(shù)進(jìn)行目標(biāo)預(yù)測，檢測出圖像中的病斑。根據(jù)基于Yolov5算法在Backbone主干網(wǎng)絡(luò)的CSP結(jié)構(gòu)中添加CBAM通道空間注意力模塊，改進(jìn)損失函數(shù)，利用改進(jìn)后的算法提高設(shè)施番茄葉部病斑檢測精度，本方法的檢測結(jié)果準(zhǔn)確，該方法可靠、實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)作物病蟲害識別與靶向噴藥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種設(shè)施番茄葉部病斑檢測方法及靶向噴藥裝置。

背景技術(shù)

設(shè)施番茄種植在一定程度上改善了番茄的生長環(huán)境，但是番茄葉部病害依舊是番茄農(nóng)作物的主要危害之一。番茄葉片和果實(shí)的顏色值以及病斑特征可以直接反映番茄的營養(yǎng)狀況和葉部病害程度。通過番茄的葉片和果實(shí)判斷作物生長狀況是最直接、最有效的方法。基于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的番茄種植規(guī)模分析，人工檢測的方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且效率低下。機(jī)器視覺目標(biāo)檢測不僅可以節(jié)省人力，而且與人工檢測相比效率得到顯著提高。另外，診斷出番茄葉部的疾病，如果不能及時(shí)采取措施防治，就喪失了診斷病害的意義，因此，急需發(fā)明一款集靈活移動、精準(zhǔn)識別、及時(shí)反饋數(shù)據(jù)和防治為一體的設(shè)施番茄葉部病斑檢測方法與靶向噴藥裝置具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于提供一種設(shè)施番茄葉部病斑檢測方法，能夠準(zhǔn)確的檢測到設(shè)施番茄葉部病斑。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種設(shè)施番茄葉部病斑檢測方法，包括如下步驟：S100、無損、非破壞性獲取設(shè)施番茄植株原始圖像；S200、原始圖像經(jīng)過Input輸入端縮放到標(biāo)準(zhǔn)尺寸并設(shè)定初始錨框；S300、Input輸入端輸出的圖像進(jìn)入Backbone主干網(wǎng)絡(luò)中，依次經(jīng)過Focus模塊切片成特征圖、經(jīng)過卷積核的卷積操作、經(jīng)過CBAM_CSP結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征聚合；S400、經(jīng)過聚合后的特征圖進(jìn)入Neck網(wǎng)絡(luò)層聚合參數(shù)、提取設(shè)施番茄葉部病斑特征；S500、提取的特征圖進(jìn)入Head輸出端，經(jīng)過Prediction結(jié)構(gòu)訓(xùn)練的權(quán)重文件里的設(shè)施番茄葉部病斑特征以及損失函數(shù)進(jìn)行目標(biāo)預(yù)測，檢測出圖像中的病斑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：針對設(shè)施番茄葉部病斑這一葉部病害，根據(jù)基于One-Stage結(jié)構(gòu)的Yolov5算法在Backbone主干網(wǎng)絡(luò)的CSP結(jié)構(gòu)中添加CBAM通道空間注意力模塊，改進(jìn)損失函數(shù)，利用改進(jìn)后的算法提高設(shè)施番茄葉部病斑檢測精度，基于該改進(jìn)算法的檢測結(jié)果準(zhǔn)確，該方法可靠、實(shí)用性強(qiáng)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種靶向噴藥裝置，能夠方便的實(shí)現(xiàn)在設(shè)施番茄園中的病斑檢測與靶向噴藥防治。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種靶向噴藥裝置，包括移動單元、目標(biāo)檢測單元以及噴藥單元，所述的移動單元用于承載目標(biāo)檢測單元和噴藥單元并帶動這兩個(gè)單元按設(shè)定路徑移動，目標(biāo)檢測單元根據(jù)權(quán)利要求1中的步驟S100-S500對設(shè)施番茄葉部圖像進(jìn)行檢測，噴藥單元根據(jù)目標(biāo)檢測單元的檢測結(jié)果噴射對應(yīng)藥液到設(shè)施番茄的病害部位。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：通過設(shè)置移動單元，可以方便讓裝置在設(shè)施番茄園中自主移動，其上搭載的目標(biāo)檢測單元能夠準(zhǔn)確、可靠的進(jìn)行設(shè)置番茄的病斑檢測，當(dāng)檢測到病斑時(shí)，還能控制噴藥單元自動噴藥，使用起來非常的方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中病斑檢測方法的流程示意圖；

圖2是Backbone主干網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中靶向噴藥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式