一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统，包括区域划分模块、图像获取模块、筛选处理模块、特征提取模块、环境检测模块、环境分析模块、培养基取样模块、培养基检测模块、远程控制中心、显示终端、分析服务器和存储数据库；本发明专利技术通过区域划分模块、图像获取模块、筛选处理模块和特征提取模块并结合分析服务器综合分析各子区域内种植食用菌的生长阶段，并对各子区域内种植环境进行检测与调节，同时检测各子区域内剩余培养基中各营养元素含量，对比对应的生长阶段的培养基所需各标准营养元素含量，对缺失某营养元素含量的剩余培养基进行对应的营养元素补充，从而减少栽培成本，提高食用菌的品质和产量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统
本专利技术涉及农业种植环境管理领域，涉及到一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统。
技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，居民的收入水平越来越高，人们的膳食结构逐步改变，对绿色食品的需求日益提高，食用菌以其味道鲜美又具有药用价值的优势深受到人们关注。目前食用菌种植存在一些不容忽视的问题，传统的食用菌种植通过菇农凭借肉眼检测食用菌的生长，无法精确判断食用菌是否成熟，导致部分食用菌的质量不合格，并且所有食用菌种植区域为同一环境，无法根据不同阶段食用菌适宜的环境进行调节，从而抑制不适宜该环境的食用菌生长，降低食用菌的产量，造成经济损失，同时菇农凭借种植经验对种植食用菌的培养基营养元素进行补充，造成培养基的营养过于丰富，加大了栽培成本，增加杂菌污染率，为了解决以上问题，现设计一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统，通过区域划分模块将食用菌种植区域进行划分，通过图像获取模块、筛选处理模块和特征提取模块并结合分析服务器综合分析各子区域内种植食用菌的生长阶段，并对各子区域内种植环境进行检测与调节，同时检测各子区域内剩余培养基中各营养元素含量，对比对应的生长阶段食用菌的培养基所需的各标准营养元素含量，对缺失某营养元素含量的剩余培养基进行对应的营养元素补充，解决了
技术介绍
中存在的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统，包括区域划分模块、图像获取模块、筛选处理模块、特征提取模块、环境检测模块、环境分析模块、培养基取样模块、培养基检测模块、远程控制中心、显示终端、分析服务器和存储数据库；所述分析服务器分别与特征提取模块、环境检测模块、环境分析模块、培养基检测模块、远程控制中心、显示终端和存储数据库连接，存储数据库分别与区域划分模块和环境分析模块连接，筛选处理模块分别与图像获取模块和特征提取模块连接，环境检测模块与环境分析模块连接，培养基取样模块与培养基检测模块连接；所述区域划分模块用于将农业大棚内食用菌种植区域进行划分，将食用菌种植区域按照长度、宽度等分方式划分成若干面积相同的隔离子区域，并将若干子区域按照顺序依次进行编号，编号分别为1,2,...,i,...,n，并将若干子区域编号发送至存储数据库；所述图像获取模块包括若干高清摄像头，分别安装在各子区域内，且各子区域与若干高清摄像头一一对应，用于对各子区域内种植的食用菌进行图像获取，通过高清摄像头获取各子区域内种植的食用菌生长外表图像，将获取的各子区域内种植的食用菌生长外表图像发送至筛选处理模块；所述筛选处理模块用于接收图像获取模块发送的各子区域内种植的食用菌生长外表图像，将接收的各子区域内种植的食用菌生长外表图像进行多种不同的矩形筛选框进行筛选，提取包裹食用菌生长外表的最小矩形，并去除该矩形区域之外的图像，对保留的矩形区域图像进行归一化处理和图像增强处理，将增强后的各子区域图像发送至特征提取模块；所述特征提取模块用于接收筛选处理模块发送的各子区域内种植的食用菌生长外表增强图像，对各子区域内种植的食用菌生长外表增强图像进行特征提取，提取各图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征，将提取的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征发送至分析服务器；所述分析服务器用于接收特征提取模块发送的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征，提取存储数据库中存储的食用菌各生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，将接收的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征与食用菌各生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征进行对比，若多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征同时满足食用菌某生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，则食用菌处于该生长阶段，若多数相似的食用菌的菌帽、长度和杆茎轮廓特征不同时满足食用菌某生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，则食用菌处于该生长阶段的前一阶段，统计各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段，将各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段发送至环境检测模块；所述环境检测模块用于接收分析服务器发送的各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段，检测各子区域内食用菌的种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度和酸碱度，构成各子区域内种植环境参数数值集合PKnR(pk1R,pk2R,...,pkiR,...,pknR)，pkiR表示为第R个生长阶段对应的第i个子区域内第k个种植环境参数数值，R＝R1,R2,R3,R4,R1表示为食用菌生长对应的前期生长阶段，R2表示为食用菌生长对应的中期生长阶段，R3表示为食用菌生长对应的后期生长阶段，R4表示为食用菌生长对应的成熟阶段，同时k＝k1,k2,k3,k4,k5，k1,k2,k3,k4,k5分别表示为种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度和酸碱度，并将各子区域内种植环境参数数值集合发送至环境分析模块；所述环境分析模块用于接收环境检测模块发送的各子区域内种植环境参数数值集合，提取存储数据库中存储的各生长阶段食用菌的种植环境参数中的标准温度范围、标准湿度范围、标准空气含氧量范围、标准光照强度范围和标准酸碱度范围，将各子区域内种植环境参数中的各参数数值分别与对应的生长阶段食用菌的种植环境参数中各参数数值标准范围进行对比，若某子区域内种植环境参数中的某参数数值处于对应的生长阶段食用菌的种植环境参数中对应的参数数值标准范围之内，表明该子区域内种植环境参数中的该参数符合要求，若某子区域内种植环境参数中的某参数数值处于对应的生长阶段食用菌的种植环境参数中对应的参数数值标准范围之外，表明该子区域内种植环境参数中的该参数不符合要求，统计种植环境参数中不符合要求参数的子区域编号，将种植环境参数中不符合要求参数的若干子区域编号发送至分析服务器；所述分析服务器用于接收环境分析模块发送的种植环境参数中不符合要求参数的若干子区域编号，对若干子区域内种植环境参数中不符合要求参数进行调节，当某子区域内种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度或酸碱度小于对应生长阶段食用菌的种植环境参数中对应的参数数值标准范围的最小值时，则适当增加对应的温度、湿度、空气含氧量、光照强度或酸性，当某子区域内种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度或酸碱度大于对应生长阶段食用菌的种植环境参数中对应的参数数值标准范围的最大值时，则适当降低对应的温度、湿度、空气含氧量、光照强度或碱性，调节到各子区域对应生长阶段食用菌的种植环境参数中各参数数值标准范围之内；所述存储数据库用于接收区域划分模块发送的若干子区域编号，并存储食用菌各生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，食用菌的各生长阶段分别为前期生长阶段、中期生长阶段、后期生长阶段和成熟阶段，存储各生长阶段食用菌的种植环境参数中的标准温度范围、标准湿度范围、标准空气含氧量范围、标准光照强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统，其特征在于:包括区域划分模块、图像获取模块、筛选处理模块、特征提取模块、环境检测模块、环境分析模块、培养基取样模块、培养基检测模块、远程控制中心、显示终端、分析服务器和存储数据库；/n所述分析服务器分别与特征提取模块、环境检测模块、环境分析模块、培养基检测模块、远程控制中心、显示终端和存储数据库连接，存储数据库分别与区域划分模块和环境分析模块连接，筛选处理模块分别与图像获取模块和特征提取模块连接，环境检测模块与环境分析模块连接，培养基取样模块与培养基检测模块连接；/n所述区域划分模块用于将农业大棚内食用菌种植区域进行划分，将食用菌种植区域按照长度、宽度等分方式划分成若干面积相同的隔离子区域，并将若干子区域按照顺序依次进行编号，编号分别为1,2,...,i,...,n，并将若干子区域编号发送至存储数据库；/n所述图像获取模块包括若干高清摄像头，分别安装在各子区域内，且各子区域与若干高清摄像头一一对应，用于对各子区域内种植的食用菌进行图像获取，通过高清摄像头获取各子区域内种植的食用菌生长外表图像，将获取的各子区域内种植的食用菌生长外表图像发送至筛选处理模块；/n所述筛选处理模块用于接收图像获取模块发送的各子区域内种植的食用菌生长外表图像，将接收的各子区域内种植的食用菌生长外表图像进行多种不同的矩形筛选框进行筛选，提取包裹食用菌生长外表的最小矩形，并去除该矩形区域之外的图像，对保留的矩形区域图像进行归一化处理和图像增强处理，将增强后的各子区域图像发送至特征提取模块；/n所述特征提取模块用于接收筛选处理模块发送的各子区域内种植的食用菌生长外表增强图像，对各子区域内种植的食用菌生长外表增强图像进行特征提取，提取各图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征，将提取的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征发送至分析服务器；/n所述分析服务器用于接收特征提取模块发送的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征，提取存储数据库中存储的食用菌各生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，将接收的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征与食用菌各生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征进行对比，若多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征同时满足食用菌某生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，则食用菌处于该生长阶段，若多数相似的食用菌的菌帽、长度和杆茎轮廓特征不同时满足食用菌某生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，则食用菌处于该生长阶段的前一阶段，统计各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段，将各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段发送至环境检测模块；/n所述环境检测模块用于接收分析服务器发送的各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段，检测各子区域内食用菌的种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度和酸碱度，构成各子区域内种植环境参数数值集合P...

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据智慧农业的食用菌种植环境调控管理系统，其特征在于:包括区域划分模块、图像获取模块、筛选处理模块、特征提取模块、环境检测模块、环境分析模块、培养基取样模块、培养基检测模块、远程控制中心、显示终端、分析服务器和存储数据库；
所述分析服务器分别与特征提取模块、环境检测模块、环境分析模块、培养基检测模块、远程控制中心、显示终端和存储数据库连接，存储数据库分别与区域划分模块和环境分析模块连接，筛选处理模块分别与图像获取模块和特征提取模块连接，环境检测模块与环境分析模块连接，培养基取样模块与培养基检测模块连接；
所述区域划分模块用于将农业大棚内食用菌种植区域进行划分，将食用菌种植区域按照长度、宽度等分方式划分成若干面积相同的隔离子区域，并将若干子区域按照顺序依次进行编号，编号分别为1,2,...,i,...,n，并将若干子区域编号发送至存储数据库；
所述图像获取模块包括若干高清摄像头，分别安装在各子区域内，且各子区域与若干高清摄像头一一对应，用于对各子区域内种植的食用菌进行图像获取，通过高清摄像头获取各子区域内种植的食用菌生长外表图像，将获取的各子区域内种植的食用菌生长外表图像发送至筛选处理模块；
所述筛选处理模块用于接收图像获取模块发送的各子区域内种植的食用菌生长外表图像，将接收的各子区域内种植的食用菌生长外表图像进行多种不同的矩形筛选框进行筛选，提取包裹食用菌生长外表的最小矩形，并去除该矩形区域之外的图像，对保留的矩形区域图像进行归一化处理和图像增强处理，将增强后的各子区域图像发送至特征提取模块；
所述特征提取模块用于接收筛选处理模块发送的各子区域内种植的食用菌生长外表增强图像，对各子区域内种植的食用菌生长外表增强图像进行特征提取，提取各图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征，将提取的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收特征提取模块发送的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征，提取存储数据库中存储的食用菌各生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，将接收的各增强图像中多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征与食用菌各生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征进行对比，若多数相似的食用菌菌帽、长度和杆茎轮廓特征同时满足食用菌某生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，则食用菌处于该生长阶段，若多数相似的食用菌的菌帽、长度和杆茎轮廓特征不同时满足食用菌某生长阶段对应的菌帽、长度和杆茎的标准特征，则食用菌处于该生长阶段的前一阶段，统计各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段，将各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段发送至环境检测模块；
所述环境检测模块用于接收分析服务器发送的各子区域内种植的食用菌所处于的生长阶段，检测各子区域内食用菌的种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度和酸碱度，构成各子区域内种植环境参数数值集合PKnR(pk1R,pk2R,...,pkiR,...,pknR)，pkiR表示为第R个生长阶段对应的第i个子区域内第k个种植环境参数数值，R＝R1,R2,R3,R4,R1表示为食用菌生长对应的前期生长阶段，R2表示为食用菌生长对应的中期生长阶段，R3表示为食用菌生长对应的后期生长阶段，R4表示为食用菌生长对应的成熟阶段，同时k＝k1,k2,k3,k4,k5，k1,k2,k3,k4,k5分别表示为种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度和酸碱度，并将各子区域内种植环境参数数值集合发送至环境分析模块；
所述环境分析模块用于接收环境检测模块发送的各子区域内种植环境参数数值集合，提取存储数据库中存储的各生长阶段食用菌的种植环境参数中的标准温度范围、标准湿度范围、标准空气含氧量范围、标准光照强度范围和标准酸碱度范围，将各子区域内种植环境参数中的各参数数值分别与对应的生长阶段食用菌的种植环境参数中各参数数值标准范围进行对比，若某子区域内种植环境参数中的某参数数值处于对应的生长阶段食用菌的种植环境参数中对应的参数数值标准范围之内，表明该子区域内种植环境参数中的该参数符合要求，若某子区域内种植环境参数中的某参数数值处于对应的生长阶段食用菌的种植环境参数中对应的参数数值标准范围之外，表明该子区域内种植环境参数中的该参数不符合要求，统计种植环境参数中不符合要求参数的子区域编号，将种植环境参数中不符合要求参数的若干子区域编号发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收环境分析模块发送的种植环境参数中不符合要求参数的若干子区域编号，对若干子区域内种植环境参数中不符合要求参数进行调节，当某子区域内种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度或酸碱度小于对应生长阶段食用菌的种植环境参数中对应的参数数值标准范围的最小值时，则适当增加对应的温度、湿度、空气含氧量、光照强度或酸性，当某子区域内种植环境参数中的温度、湿度、空气含氧量、光照强度或酸碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王美华，
申请(专利权)人：王美华，
类型：发明
国别省市：安徽;34