【技术实现步骤摘要】
一种树木病虫害监控系统及方法
本专利技术属于植物病虫害治理
，具体涉及一种树木病虫害监控系统及方法。
技术介绍
园林绿化景观在城市面貌等方面起到重要作用，绿地能够体现城市发展的水平，对改善城市生态环境起到重要作用，同时在景观、减灾等方面发挥着重大效力。因此，园林管理已经成为现代城市管理理念中的核心内容，是推进生态文明建设的重要组成部分。由于光电和图像处理技术的迅速发展，传感器实时检测技术在农业现代化研究应用中得到了一定的提升，传感器设备也逐渐向高精度、高扫描速度、高抗扰度、低成本、低存储、易安装携带等方向发展。通过安装于农业车载装置上的实时传感器，扫描所需要检测的农作物表面，获取农作物的颜色信息以及其物理数据包括宽度、高度以及距离等信息，并将数据传送至车载装置的控制单元以进行下一步控制策略选择。实时传感器空间物体检测技术的发展使得农业现代化建设更易推进，同时在检测后期的数据存储、物体检测、图像识别和修复等技术方面也获得了很大的发展，这些技术的发展不仅推动了农业现代化和机械化研究过程中的精密变量喷雾技术、病虫害防治技术以及数字化种植技术的发展，同时也通过降低农业成本来推动现代化技术在农业上的实施应用，更加全面获取和记录作物的生长状况，利于后期作物数据的大批量分析、建库管理和作物生长生产规律的研究，带动农业现代化的发展。特征检测又称特征提取，对一幅数字图像，由于物体本身的物理性质和几何特性的表现不同，在图像中就会产生局部区域灰度变化很明显的地方，该处就可以表示为图像的特征。特征的存在意味着在该局部区...
【技术保护点】
1.一种树木病虫害监控系统，其特征在于，包括：/n树木标签；/n园林管理智能手机；/n巡航车辆；/n固定在巡航车辆上的高倍高清录像模块，拍摄树木标签、树木的树叶视频图像并将其传输给视频传输模块；/n视频传输模块，包括北斗/GPS定位模块、数据存储模块和无线数据传输模块，接收视频图像数据，一方面将其存储到数据存储模块，另一方面将北斗/GPS定位模块的定位数据加载到该视频图像数据对应的属性文件中，并将处理后的视频图像数据及属性文件通过无线数据传输模块传输给数据中心模块的专线上；/n数据中心模块，包括视频服务器、园林管理服务器、图像分析服务器、存储阵列、光纤交换机、核心交换机、控制计算机、防火墙、专线，无线数据传输模块与专线通过网络相连，园林管理智能手机与专线通过网络相连，专线与防火墙通过网线连接，视频服务器、园林管理服务器、图像分析服务器、防火墙和控制计算机分别通过网线与核心交换机相连，视频服务器、园林管理服务器、图像分析服务器、存储阵列分别通过光纤连与光纤交换机相连；/n软件系统，包括控制软件、图像分析模块、园林树木管理模块、园林树木管理APP模块、微信公众平台，控制软件安装到视频服务器...
【技术特征摘要】
1.一种树木病虫害监控系统，其特征在于，包括：
树木标签；
园林管理智能手机；
巡航车辆；
固定在巡航车辆上的高倍高清录像模块，拍摄树木标签、树木的树叶视频图像并将其传输给视频传输模块；
视频传输模块，包括北斗/GPS定位模块、数据存储模块和无线数据传输模块，接收视频图像数据，一方面将其存储到数据存储模块，另一方面将北斗/GPS定位模块的定位数据加载到该视频图像数据对应的属性文件中，并将处理后的视频图像数据及属性文件通过无线数据传输模块传输给数据中心模块的专线上；
数据中心模块，包括视频服务器、园林管理服务器、图像分析服务器、存储阵列、光纤交换机、核心交换机、控制计算机、防火墙、专线，无线数据传输模块与专线通过网络相连，园林管理智能手机与专线通过网络相连，专线与防火墙通过网线连接，视频服务器、园林管理服务器、图像分析服务器、防火墙和控制计算机分别通过网线与核心交换机相连，视频服务器、园林管理服务器、图像分析服务器、存储阵列分别通过光纤连与光纤交换机相连；
软件系统，包括控制软件、图像分析模块、园林树木管理模块、园林树木管理APP模块、微信公众平台，控制软件安装到视频服务器上，图像分析模块安装到图像分析服务器上，园林树木管理模块安装到园林管理服务器上，园林树木管理APP模块安装到园林管理智能手机上，微信公众平台为公众提供查询树木信息的平台，公众关注微信公众号，扫描树木上的二维码查询该树木的基本信息；
由视频传输模块传输的视频图像数据通过专线、网线、防火墙、核心交换机传递到视频服务器上，并通过视频服务器的控制软件将其存储到存储阵列中；
由视频传输模块传输的视频图像数据对应的属性文件通过专线、网线、防火墙、核心交换机传递到园林管理服务器上，并通过园林树木管理模块存储到存储阵列中；图像分析模块提取存储的视频图像数据，分析树木的树叶视频图像的病症，统计病症患病几率；通过园林树木管理模块进行树木管理，提取树木的标签、位置信息，结合病症种类、程度，给出治疗的预案，提醒管理人员执行预案，在管理人员制定具体的执行措施后，执行该项工作；控制计算机作为园林管理人员的图像分析模块和园林树木管理模块的操作平台。
2.采用权利要求1所述的一种树木病虫害监控系统实现的一种树木病虫害监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、树木档案建立；
步骤二、树木常规树叶图片样本采集；
每年6月至9月，园林管理人员在园林管理智能手机上打开园林树木管理APP，点击样本正常树叶拍照功能，选择对应的树种，选中树木叶片的正面进行拍照，园林树木管理APP上会给出本月该树叶已拍照数量和应再拍照数量，拍照完成后，该照片信息通过无线网络传递给数据中心模块，每月每个树种选取2000张以上照片；
步骤三、患病树叶病症图片采集；
园林管理人员在园林管理智能手机上打开园林树木管理APP，点击样本患病树叶拍照功能，选择对应的树种，选择对应的病症，针对患病叶片的正面进行拍照，拍照完成后，该照片信息通过无线网络传递给数据中心模块，保存后的界面会给出本月已拍照该树种的病症树叶数量及目前判断的识别概率；
步骤四、树叶病症图片学习；
步骤五、树木图像采集；
园林管理人员驾驶巡航车辆沿预定巡航轨迹对树木进行巡查，高倍高清录像模块对树木的树叶进行拍摄，视频图像通过视频线传递到视频传输模块，并通过无线的方式传递到数据中心模块；
步骤六、树叶病症识别；
步骤七、树木详细图像采集；
步骤八、相邻树木图像采集；
步骤九、患病区域分析；
步骤十、树木治理方案设置；
步骤十一、树木治理结果检查。
3.根据权利要求2所述的一种树木病虫害监控方法，其特征在于，步骤一包括以下步骤：
S101：树木基础信息采集
在园林管理智能手机上，打开园林树木管理APP，点击新增树木功能，点击树木拍照功能，将园林管理智能手机的摄像头对准树木进行正面拍照，并通过园林树木管理APP自动提取树木的GPS坐标；
S102：树木信息维护
按照以下树木基本信息项，在园林树木管理APP上维护树木基础信息；
乔木类：品名、中文别名、拉丁文学名、科名、GPS位置、生活型、胸径、树高、冠幅、冠高、枝下高、冠高/树高，冠高/冠幅、分枝角、树形、分支方式、有无领导干、主干形态、叶尺寸；
灌木类：品名、中文别名、拉丁文学名、科名、GPS位置、生活型、株高、树形、分枝强度、枝叶形态特征、叶尺寸；
地被类：品名、中文别名、拉丁文学名、科名、GPS位置、生活型、树高、枝形、叶尺寸；
藤木类：品名、中文别名、拉丁文学名、科名、GPS位置、生活型、植株形态、攀援能力、叶尺寸；
竹类：品名、中文别名、拉丁文学名、科名、GPS位置、生活型、株高、径的生长类型、株型；
花相特征：整体形态、有无树叶、着生状态、尺寸、花感、花期；
果形态：形状、尺寸、观赏特征、果实成熟期；
S103：地位位置确认
在园林树木管理APP上，打开树木位置地图维护，查看各树木的GPS位置，根据道路、周围建筑物的特点，园林管理人员移动树木位置到实际地图位置；或选择多颗树木，使用成行、成列功能，将树木摆放整齐，点击保存后，将移动后的树木GPS坐标更新到树木基础信息中；
S104：制作树木标识牌
树木标牌上印刷信息有：品种、中文别名、拉丁文学名、科名、生态分类、树木唯一二维码、树木标识码信息；
标识牌采用铝材制作，采用多股钢丝卡扣挂到树木正面显眼处，悬挂一般距离地面1.5至2.2米；
S105：数据更新规则
要求每季度对所管辖的树木图片及树木基础信息更新一次。
4.根据权利要求3所述的一种树木病虫害监控方法，其特征在于，步骤四中，采用人工智能技术中的SIFT算法，通过常规树叶和患病树叶特征对比学习，给出病症的特征图像知识库，具体包括以下步骤：
S401：树叶图片裁剪
针对每种树木，从标准树叶和患病树叶图像中裁剪出树叶的轮廓，分别存到标准、粉状物、粉状物、粉状物、粉状物、霉状物、霉状物、霉状物、霉状物、霉状物、点状物、颗粒状、脓状物路径中；
S402：建立树叶的尺空间
从标准路径中，选取第一张图片，采用二维图像的尺度空间公式(1)计算出树叶的尺度空间：
式中，(x，y)为标识空间点在图像上的像素点，无单位；σ为尺度可变因子，其值大小影响着相应尺度空间的大小，同时σ的大小也反应图像的平滑程度；
S403；建立树叶差分空间
计算该树叶的差分空间，如公式(2)所示。
式中，k为图像在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春才，吕东方，李英韬，王庆涛，张津，
申请(专利权)人：长春市万易科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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