一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节系统及方法技术方案

本发明专利技术属于直升机农药喷洒技术领域，公开了一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节系统及方法，直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节系统包括农田图像采集模块、图像分析模块、中央控制模块、喷洒量计算模块、区域划分模块、喷洒流量监测模块、定位模块、喷洒模块、喷洒控制模块、存储模块、显示模块；直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法包括进行农田图像采集、分析；计算不同生长阶段作物所需农药量；进行喷洒区域划定；监测直升机农药喷洒流量，存储本次农药喷洒信息。本发明专利技术对农田作物进行详细分析在此基础上进行农药喷洒指导；农药喷洒时进行农药喷洒量的监测，并进行及时调整，提高了单位面积农药喷洒量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节系统及方法
本专利技术属于直升机农药喷洒
，尤其涉及一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节系统及方法。
技术介绍
对为农行业来说，农业直升机作为行业级应用直升机占据着重要的位置，其可以对农田地进行植保作业，如耕地、喷洒农药和收割庄稼等，给农业领域带来了极大的好处，例如节省用户时间、提高作业效率、增加作业收益以及提高农业机械的利用效率等。其中，农业直升机的作业情况可以通过植保作业工作量来衡量。然而，现有的直升机喷洒装置无法实现单位面积喷洒量控制，并且无法不同种植区域的实际情况进行农药喷洒，造成农药浪费或是药效差的问题。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的直升机喷洒装置无法实现单位面积喷洒量控制，并且无法不同种植区域的实际情况进行农药喷洒，造成农药浪费或是药效差的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节系统及方法。本专利技术是这样实现的，一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法，包括以下步骤：步骤一，通过直升机携带摄像头进行农田图像采集；通过图像分析程序分析采集的农田图像，获取采集的两个农田图像，所述第一图像和第二图像为对所述目标对象的不同组成具有不同加权；步骤二，分别处理第一图像和第二图像并获得对应的第一参数和第二参数；输出所述第一参数和第二参数；步骤三，进行直升机上摄像头高度的确定，即农田位置和所述摄像头之间的距离；步骤四，以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述农田位置的图像中选择至少两个特征点；以所述测量的距离为基础计算针对所述拍摄对象预先存储的原始图像的相对大小，得到原始图像与采集图像的比例；步骤五，进行采集图像的还原，将其还原为真实图像；依据预设的作物信息与农田真实图像信息进行对比，得到农田作物的种类、长势以及农田作物密度信息；步骤六，通过喷洒量计算程序计算不同生长阶段作物所需农药量；步骤七，通过区域划分模块依据农田作物密度信息进行喷洒区域划定，通过直升机监测器获取直升机在执行喷洒作业的过程中的飞行数据；步骤八，通过校准程序对飞行数据进行校准；步骤九，根据所述飞行数据以及直升机上配置的用于喷洒的喷头的喷洒幅度确定喷洒作业的喷洒面积；所述飞行数据包括以下至少一种：飞行高度、飞行速度、飞行角度、位置信息、飞行时刻；步骤十，将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域；步骤十一，通过流量传感器监测直升机农药喷洒流量，进行直升机农药喷洒流量的调整；在直升机喷洒装置上安装监测设备并监测直升机飞行状态；存储直升机前一阶段飞行状态，接收直升机当前阶段飞行状态，通过直升机前一阶段飞行状态和当前阶段飞行状态比较确定当前直升机飞行状态是否调整；步骤十二，存储直升机前一阶段液体出口前流量状态，接收直升机当前阶段液体出口前流量状态，通过直升机前一阶段液体出口前流量状态和当前阶段液体出口前流量状态比较确定当前出口前流量是否调整；步骤十三，通过当前直升机飞行状态是否调整、当前出口前流量是否调整以及当前出口时流量是否调整确定当前直升机农药喷洒的流量值；步骤十四，通过定位器进行携带农药的直升机位置信息的确定；通过喷洒器进行农药定量喷洒；步骤十五，通过控制阀控制直升机农药喷洒量；通过存储器存储本次农药喷洒信息；通过显示器显示农田图像、划定区域以及实时喷洒流量。进一步，所述步骤十将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域中，根据所述飞行数据确定直升机在执行喷洒作业的过程中每一个航线段的长度；根据每一个航线段的长度和所述喷头的喷洒幅度确定喷洒作业的喷洒面积。进一步，所述将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域还包括：根据每一个航线段的长度和所述喷头的喷洒幅度确定对应航线段的喷洒面积；根据每一个航线段对应的喷洒面积确定喷洒作业的喷洒面积。获取直升机在每一个航线段中喷头的工作状态；所述根据每一个航线段的长度和所述喷头的喷洒幅度确定对应航线段的喷洒面积包括：根据每一个航线段的长度、喷洒幅度、以及在所述航线段中喷头的工作状态确定对应航线段的喷洒面积。所述将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域还包括：所述根据每一个航线段的长度、喷洒幅度、以及在所述航线段中喷头的工作状态确定对应航线段的喷洒面积包括：根据所述每一个航线段中喷头的工作状态确定在所述航线段上工作状态为开启的喷头的数量；根据每一个航线段的长度、喷洒幅度、以及在所述航线段中工作状态为开启的喷头的数量确定对应航线段的喷洒面积。所述确定对应航线段的喷洒面积包括：根据所述飞行数据确定直升机在执行喷洒作业的过程中每一个符合预设要求的航线段的长度；根据每一个符合预设要求的航线段的长度和所述喷头的喷洒幅度确定喷洒作业的喷洒面积。进一步，所述步骤十一监测直升机农药喷洒流量还包括：第一步，设定一时间间隔；记录该时间间隔内直升机喷洒管在喷洒出口时的农药流量值，并将该农药流量值与设定的喷洒流量值比较确定该时间间隔内记录的直升机喷洒管在喷洒出口时的农药流量值是否正常，若不正常则进行报警，若正常将该时间间隔内直升机喷洒管在喷洒出口时的农药流量值存储，作为直升机前一阶段液体出口时流量状态；第二步，在下一个相同时间间隔内直接记录直升机喷洒管在喷洒出口时的农药流量值状态，记为直升机当前阶段液体出口流量状态；第三步，将相邻两个相同时间间隔内存储的直升机前一阶段出口时流量状态与无人机当前阶段出口时流量状态进行比较，出口时流量状态包括直升机的喷洒管出口处压力差和流量值；将直升机前一阶段和当前阶段的喷洒管出口处压力差和喷洒管出口处流量值一一进行作差比较，若两者喷洒管出口处压力差和喷洒管出口处流量值任一项作差后大于相应设定阈值，则表明当前出口时流量调整，否则视为未调整；第四步，若直升机当前阶段液体出口时流量状态与当前设定的液体出口时流量状态比较，出现异常则进行报警，若正常则直升机当前阶段飞行状态存储为直升机前一阶段液体出口时流量状态，并返回到第二步。本专利技术的另一目的在于提供一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节系统，包括：农田图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过直升机携带摄像头进行农田图像采集；图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序分析农田图像，得到农田作物的种类、长势以及分布信息；中央控制模块，与农田图像采集模块、图像分析模块、喷洒量计算模块、区域划分模块、喷洒流量监测模块、定位模块、喷洒模块、喷洒控制模块、存储模块、显示模块连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作；喷洒量计算模块，与中央控制模块连接，用于依据作物种类、长势判定作物生长阶段，并结合上一次喷洒信息，通过喷洒量计算程序计算不同生长阶段作物所需农药量；区域划分模块，与中央控制模块连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法，其特征在于，所述直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法包括以下步骤：/n步骤一，通过直升机携带摄像头进行农田图像采集；通过图像分析程序分析采集的农田图像，获取采集的两个农田图像，所述第一图像和第二图像为对所述目标对象的不同组成具有不同加权；/n步骤二，分别处理第一图像和第二图像并获得对应的第一参数和第二参数；输出所述第一参数和第二参数；/n步骤三，进行直升机上摄像头高度的确定，即农田位置和所述摄像头之间的距离；/n步骤四，以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述农田位置的图像中选择至少两个特征点；以所述测量的距离为基础计算针对所述拍摄对象预先存储的原始图像的相对大小，得到原始图像与采集图像的比例；/n步骤五，进行采集图像的还原，将其还原为真实图像；依据预设的作物信息与农田真实图像信息进行对比，得到农田作物的种类、长势以及农田作物密度信息；/n步骤六，通过喷洒量计算程序计算不同生长阶段作物所需农药量；/n步骤七，通过区域划分模块依据农田作物密度信息进行喷洒区域划定，通过直升机监测器获取直升机在执行喷洒作业的过程中的飞行数据；/n步骤八，通过校准程序对飞行数据进行校准；/n步骤九，根据所述飞行数据以及直升机上配置的用于喷洒的喷头的喷洒幅度确定喷洒作业的喷洒面积；所述飞行数据包括以下至少一种：飞行高度、飞行速度、飞行角度、位置信息、飞行时刻；/n步骤十，将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域；/n步骤十一，通过流量传感器监测直升机农药喷洒流量，进行直升机农药喷洒流量的调整；在直升机喷洒装置上安装监测设备并监测直升机飞行状态；存储直升机前一阶段飞行状态，接收直升机当前阶段飞行状态，通过直升机前一阶段飞行状态和当前阶段飞行状态比较确定当前直升机飞行状态是否调整；/n步骤十二，存储直升机前一阶段液体出口前流量状态，接收直升机当前阶段液体出口前流量状态，通过直升机前一阶段液体出口前流量状态和当前阶段液体出口前流量状态比较确定当前出口前流量是否调整；/n步骤十三，通过当前直升机飞行状态是否调整、当前出口前流量是否调整以及当前出口时流量是否调整确定当前直升机农药喷洒的流量值；/n步骤十四，通过定位器进行携带农药的直升机位置信息的确定；通过喷洒器进行农药定量喷洒；/n步骤十五，通过控制阀控制直升机农药喷洒量；通过存储器存储本次农药喷洒信息；通过显示器显示农田图像、划定区域以及实时喷洒流量。/n...

【技术特征摘要】
1.一种直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法，其特征在于，所述直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法包括以下步骤：
步骤一，通过直升机携带摄像头进行农田图像采集；通过图像分析程序分析采集的农田图像，获取采集的两个农田图像，所述第一图像和第二图像为对所述目标对象的不同组成具有不同加权；
步骤二，分别处理第一图像和第二图像并获得对应的第一参数和第二参数；输出所述第一参数和第二参数；
步骤三，进行直升机上摄像头高度的确定，即农田位置和所述摄像头之间的距离；
步骤四，以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述农田位置的图像中选择至少两个特征点；以所述测量的距离为基础计算针对所述拍摄对象预先存储的原始图像的相对大小，得到原始图像与采集图像的比例；
步骤五，进行采集图像的还原，将其还原为真实图像；依据预设的作物信息与农田真实图像信息进行对比，得到农田作物的种类、长势以及农田作物密度信息；
步骤六，通过喷洒量计算程序计算不同生长阶段作物所需农药量；
步骤七，通过区域划分模块依据农田作物密度信息进行喷洒区域划定，通过直升机监测器获取直升机在执行喷洒作业的过程中的飞行数据；
步骤八，通过校准程序对飞行数据进行校准；
步骤九，根据所述飞行数据以及直升机上配置的用于喷洒的喷头的喷洒幅度确定喷洒作业的喷洒面积；所述飞行数据包括以下至少一种：飞行高度、飞行速度、飞行角度、位置信息、飞行时刻；
步骤十，将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域；
步骤十一，通过流量传感器监测直升机农药喷洒流量，进行直升机农药喷洒流量的调整；在直升机喷洒装置上安装监测设备并监测直升机飞行状态；存储直升机前一阶段飞行状态，接收直升机当前阶段飞行状态，通过直升机前一阶段飞行状态和当前阶段飞行状态比较确定当前直升机飞行状态是否调整；
步骤十二，存储直升机前一阶段液体出口前流量状态，接收直升机当前阶段液体出口前流量状态，通过直升机前一阶段液体出口前流量状态和当前阶段液体出口前流量状态比较确定当前出口前流量是否调整；
步骤十三，通过当前直升机飞行状态是否调整、当前出口前流量是否调整以及当前出口时流量是否调整确定当前直升机农药喷洒的流量值；
步骤十四，通过定位器进行携带农药的直升机位置信息的确定；通过喷洒器进行农药定量喷洒；
步骤十五，通过控制阀控制直升机农药喷洒量；通过存储器存储本次农药喷洒信息；通过显示器显示农田图像、划定区域以及实时喷洒流量。


2.如权利要求1所述直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法，其特征在于，所述步骤十将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域中，根据所述飞行数据确定直升机在执行喷洒作业的过程中每一个航线段的长度；根据每一个航线段的长度和所述喷头的喷洒幅度确定喷洒作业的喷洒面积。


3.如权利要求2所述直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法，其特征在于，所述将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域还包括：
根据每一个航线段的长度和所述喷头的喷洒幅度确定对应航线段的喷洒面积；
根据每一个航线段对应的喷洒面积确定喷洒作业的喷洒面积。


4.如权利要求3所述直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法，其特征在于，获取直升机在每一个航线段中喷头的工作状态；所述根据每一个航线段的长度和所述喷头的喷洒幅度确定对应航线段的喷洒面积包括：根据每一个航线段的长度、喷洒幅度、以及在所述航线段中喷头的工作状态确定对应航线段的喷洒面积。


5.如权利要求3所述直升机农药喷洒单位面积喷洒量控制调节方法，其特征在于，所述将喷洒区域划分为重点喷洒区域、少量喷洒区域、微量喷洒区域还包括：
所述根据每一个航线段的长度、喷洒幅度、以及在所述航线段中喷头的工作状态确定对应航线段的喷洒面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国青，
申请(专利权)人：湖北同诚通用航空有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42