[發明專利]一種可精準防控柑橘病蟲害的方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202211418638.8
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115909060A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 鄒優君;何青鳳;陸金旺;黃玲
• 申請（專利權）人: 廣西農墾明陽農場有限公司
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/25;G06V10/40;G06V10/774;G06V10/771;G06V10/74;G06V10/80;G06V10/82;G06V10/26;G06F16/36;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 佛山粵進知識產權代理事務所(普通合伙) 44463
• 代理人: 王余錢

本發明公開了一種可精準防控柑橘病蟲害方法、系統及介質，包括獲取柑橘植株圖像，分割重點關注區域；利用大數據檢索獲取柑橘病蟲害圖像集，采用數據增強擴充所述柑橘病蟲害圖像集；構建柑橘病蟲害識別模型獲取重點關注區域的圖像特征序列，根據圖像特征序列計算與已知病蟲害類別對應特征序列的相似度進行柑橘病蟲害診斷；構建柑橘病蟲害防控知識圖譜，根據柑橘病蟲害診斷結果結合所在地區環境信息生成柑橘病蟲害的防控方案。本發明通過對柑橘植株圖像實現柑橘病蟲害的快速識別判斷，為精確診斷病蟲害，精準施藥提供技術支撐，另外制定科學有效的防控方案對病蟲害進行針對性防治，提高病蟲害防控效果，并有效提升枸杞質量安全水平。

技術領域

本發明涉及病蟲害防治技術領域，更具體的，涉及一種可精準防控柑橘病蟲害的方法、系統及存儲介質。

背景技術

柑橘主要種植在中國南方地區，對于溫度要求較高，屬于經濟作物，含有豐富的維生素C，能夠充分滿足人體所需的營養元素且美容效果顯著，深受人們的喜愛。柑橘皮還能夠處理后入藥，泡水能夠起到止咳、開胃、補水、養顏的作用。柑橘營養價值高、口感鮮美，市場需求量較大，種植收益也越來越高，種植戶積極性不斷增加。但柑橘病蟲害發生概率卻不斷加重，對于柑橘品質產生了不良影響，造成較大的經濟損失。

柑橘各類病蟲害，且常發于其葉片部位，故針對柑橘葉片變化進行病蟲害的判定是病害防治行之有效的方法之一。同時由于柑橘病蟲害具有類間差異小、類內差異大的特點，田間目視解譯容易發生誤識別，且果園地處偏僻，發生病害時專家無法及時到場給予技術支持，容易耽誤果樹的最佳診療時間，并且目前柑橘種植的病蟲害工作中存在防治手段單一，缺乏科學防治手段、植物保護主業知識普及不足并且高效病蟲害診斷手段缺乏的問題，因此，如何在柑橘栽植過程中解析主要病蟲害的發生特點，并采用農業、物理和生物等綠色精準防治手段，促進柑橘安全生產是當今亟需解決的問題。

發明內容

為了解決上述至少一個技術問題，本發明提出了一種可精準防控柑橘病蟲害的方法、系統及存儲介質。

本發明第一方面提供了一種可精準防控柑橘病蟲害的方法，包括：

獲取柑橘植株圖像，根據預處理后的柑橘植株圖像進行圖像分割獲取重點關注區域；

利用大數據檢索獲取柑橘病蟲害復雜背景圖像，獲取對應的柑橘病蟲害圖像集，采用數據增強擴充所述柑橘病蟲害圖像集；

構建柑橘病蟲害識別模型，使用柑橘病蟲害圖像集進行訓練，獲取重點關注區域的圖像特征序列，根據圖像特征序列計算與已知病蟲害類別對應特征序列的相似度進行柑橘病蟲害診斷；

構建柑橘病蟲害防控知識圖譜，根據柑橘病蟲害診斷結果結合所在地區環境信息生成柑橘病蟲害的防控方案。

本方案中，獲取柑橘植株圖像，根據預處理后的柑橘植株圖像進行圖像分割獲取重點關注區域，具體為：

獲取柑橘植株圖像，將所述柑橘植株圖像進行濾波去噪，根據濾波去噪后的柑橘植株圖像導入UNet網絡，引入注意力機制對所述UNet網絡進行改進；

通過UNet網絡提取柑橘植株圖像的多維度特征圖，將多維度特征圖進行多通道特征選擇，根據各通道對應的權重信息選出對應通道的特征數據；

將各個通道的特征數據與各通道預設特征閾值進行對比，選擇大于預設特征閾值的特征數據進行通過，將全連接層進行融合，輸出最終特征圖信息；

根據所述最終特征圖信息實現柑橘植株的葉片及果實區域的圖像分割，獲取重點關注區域。

本方案中，利用大數據檢索獲取柑橘病蟲害復雜背景圖像，獲取對應的柑橘病蟲害圖像集，采用數據增強擴充所述柑橘病蟲害圖像集，具體為：

通過大數據檢索獲取復雜背景下若干種類的柑橘病蟲害圖像，將獲取的柑橘病蟲害圖像進行預處理，并根據種類信息進行數據標注；