一种基于Lora的作物认养监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于Lora的作物认养监控系统，包括电源模块、摄像头模块、主控模块、Lora模块、以太网Lora数传电台、服务器和光电开关；摄像头模块、光电开关和Lora模块分别与主控模块电性连接，主控模块通过Lora模块与以太网Lora数传电台和服务器建立通信连接；光电开关用于产生触发信号；摄像头模块用于获取大棚内作物的图像信息，并发送至主控模块；主控模块用于接收所述触发信号，并根据所述触发信号控制摄像头模块工作，以获取所述图像信息；Lora模块，用于将所述图像信息传输至所述以太网Lora数传电台，并最终上传至服务器；服务器，用于接收所述图像信息，并根据所述图像信息生成监控视频。成监控视频。成监控视频。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Lora的作物认养监控系统


[0001]本专利技术涉及监控
，尤其涉及一种基于Lora的作物认养监控系统。

技术介绍

[0002]传统的农作物养殖大棚中，对于农作物的生长状态的监控与管理主要是采用人工，或者是采用固定摄像头对固定位置的作物进行持续性监控。传统的视频采集需要通信带宽较高，且对服务器的存储的压力较大，对于农业监控来说，建设成本很高。因此，有必要提出一种移动式的摄像头监控系统。
[0003]且传统的监控获得的均为连续的视频，不仅占用内存空间大，且存在很多不必要的监控视频，因为作物生长的变化速度很慢，所以在两个变化状态之间的监控视频可能都是没用的，因为看不出作物的变化，这样一来，采用摄像头直接监控获取视频的方法就很不可取。
[0004]另外，传统的监控视频要么采用有线连接，要么采用蓝牙等无线传输方式，但是大棚内内由于地形特殊，很多地方不便设置有线，且蓝牙等无线传输方式数据传输不稳定，容易造成视频丢失。近年来，Lora等无线通信方式逐渐发展起来，本专利技术将Lora物联网通信应用于作物监控数据通信，以保证输出传输的高效稳定性。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于Lora的作物认养监控系统，采用滑轨式的摄像头采集装置控制摄像头在作物的一侧循环移动，以达到少量摄像头采集多棵作物的图像信息的目的，再利用视频重构方法对采集的多张图像进行视频重构，省时省力，且节约成本。
[0006]本专利技术提出的基于Lora的作物认养监控系统包括电源模块、摄像头模块、主控模块、Lora模块、以太网Lora数传电台、服务器和光电开关；
[0007]电源模块分别与摄像头模块、主控模块、Lora模块电性连接，用于为其它模块供电；
[0008]摄像头模块、光电开关和Lora模块分别与主控模块电性连接，主控模块通过Lora模块与以太网Lora数传电台和服务器建立通信连接；
[0009]光电开关，用于产生触发信号；
[0010]摄像头模块，用于获取大棚内的作物图像信息，并发送至主控模块；
[0011]主控模块，用于接收所述触发信号，并根据所述触发信号控制摄像头模块工作，以获取所述图像信息；
[0012]Lora模块，用于将所述图像信息传输至所述以太网Lora数传电台，并最终上传至服务器；
[0013]服务器，用于接收所述图像信息，并根据所述图像信息生成监控视频。
[0014]进一步地，服务器接收所述图像信息，并根据所述图像信息，采用一种基于间断图
像的视频重构方法生成监控视频；所述一种基于间断图像的视频重构方法具体包括：
[0015]S101：将同一摄像头采集的多张连续图像作为一个实时场景图像集，并对实时场景图像集进行预处理，得到预处理后的图像集；
[0016]S102：采用基于传播思想的图像前景提取方法提取所述预处理后的图像集中的图像前景，并根据所述图像前景建立图像前景数据集；
[0017]S103：将所述实时场景图像集中，任意一对相邻的图像作为两阶段图像，采用形状不变矩法计算所述两阶段图像的特征向量，得到两阶段图像的两个特征向量；
[0018]S104：根据所述图像前景数据集和所述两阶段图像的两个特征向量，对所述两阶段图像进行位置差异性分析和特征差异性分析，得到分析结果；
[0019]S105：将所述图像前景数据集和所述分析结果进行融合，得到两阶段图像的前景图像的融合图像；
[0020]S106：采用基于结构信息与基于纹理信息相结合的方法对所述两阶段图像的前景图像的融合图像进行补全，得到补全后的融合图像；
[0021]S107：将所述补全后的融合图像与所述两阶段图像进行重构，得到一个采样周期内重构后的实时场景图像，多个连续采样周期的重构实时场景图像形成最终的重构视频。
[0022]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提出的技术方案具备以下优点：
[0023](1)采用滑轨式摄像头采集装置控制摄像头移动，将摄像头设置在作物一侧，通过连续对作物进行图像信息采集，并实现对少量图像进行视频重构，为数据信息低冗余、高效传输提供了可能，同时提高了视频的平滑度和连续度，获得良好的观感；
[0024](2)Lora模块在正常情况下传输摄像头采集的图像信息，当主控模块收到触发信号后，Lora模块停止传输图像信息，将主控模块的停止运动指令发送至电机的控制板，控制拉绳停止；以做到Lora模块的双利用。
[0025](3)电源模块设置有缓启动电路，防止电源电压抖动延时上电和控制输入电流的上升斜率和幅值；
[0026](4)由于STM32F407ZET6芯片只有一个DCMI接口，通过两个总线锁存器对两个摄像头采集的图像信息进行交换读取，节省成本。
附图说明
[0027]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0028]图1是本专利技术实施例中一种基于Lora的作物认养监控系统的结构图；
[0029]图2是本专利技术实施例中电源变换模块的结构图；
[0030]图3是本专利技术实施例中电源变换模块的电路连接示意图；
[0031]图4是本专利技术实施例中电源变换模块的补充电路连接示意图；
[0032]图5是本专利技术实施例中电池电压检测电路的电路连接示意图；
[0033]图6是本专利技术实施例中Lora模块的电路连接示意图；
[0034]图7是本专利技术实施例中摄像头模块的结构图；
[0035]图8是本专利技术实施例中摄像头模块的电路连接示意图；
[0036]图9是本专利技术实施例中光电开关的电路连接示意图；
[0037]图10是本专利技术实施例中编码开关的电路连接示意图；
[0038]图11是本专利技术实施例中STM32F407ZET6芯片的电路连接示意图；
[0039]图12是本专利技术实施例中ram电路示意图；
[0040]图13是本专利技术实施例中RS232串口电路示意图；
[0041]图14是本专利技术实施例中STM32F407ZET6芯片的其它常规电路连接示意图；
[0042]图15是本专利技术实施例中一种滑轨式摄像头采集装置的装置图；
[0043]图16是本专利技术实施例中绞盘与第二固定杆之间的连接关系图；
[0044]图17是本专利技术实施例中一种滑轨式摄像头采集装置的安装位置示意图；
[0045]图18是本专利技术实施例中一种基于间断图像的视频重构方法的流程示意图。
具体实施方式
[0046]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0047]本专利技术的实施例提供了一种基于Lora的作物认养监控系统。
[0048]请参阅图1，图1是本专利技术实施例中一种基于Lora的作物认养监控系统的结构图；包括：电源模块、摄像头模块、主控模块、Lora模块、以太网Lora本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Lora的作物认养监控系统，其特征在于：包括电源模块、摄像头模块、主控模块、Lora模块、以太网Lora数传电台、服务器和光电开关；电源模块分别与摄像头模块、主控模块、Lora模块电性连接，用于为其它模块供电；摄像头模块、光电开关和Lora模块分别与主控模块电性连接，主控模块通过Lora模块与以太网Lora数传电台和服务器建立通信连接；光电开关，用于产生触发信号；摄像头模块，用于获取作物内作物图像信息，并发送至主控模块；主控模块，用于接收所述触发信号，并根据所述触发信号控制摄像头模块工作，以获取所述图像信息；Lora模块，用于将所述图像信息传输至所述以太网Lora数传电台，并最终上传至服务器；服务器，用于接收所述图像信息，并根据所述图像信息生成监控视频。2.如权利要求1所述的一种基于Lora的作物认养监控系统，其特征在于：一种基于Lora的作物认养监控系统还包括8路编码开关SW2；所述主控模块采用STM32F407ZET6芯片作为处理器；所述Lora模块采用E22-400T30S芯片；所述编码开关SW2用于波特率和Lora模块的lora频段；Lora传输部分采用了220.125-236.125MHz、410.125-493.125MHz和850.125-930.125MHz三种不同工作频段，根据实际需求，通过SW2进行合理的选择分配传输，提高了图像数据传输的速率和稳定性。3.如权利要求2所述的一种基于Lora的作物认养监控系统，其特征在于：摄像头模块包括第一摄像头、第二摄像头、第一锁存器和第二锁存器；其中，第一摄像头通过第一锁存器与STM32F407ZET6芯片的DCMI接口电性连接；第二摄像头通过第二锁存器与STM32F407ZET6芯片的DCMI接口电性连接；主控模块通过第一锁存器和第二锁存器对两个摄像头采集的图像信息进行交换读取。4.如权利要求1所述的一种基于Lora的作物认养监控系统，其特征在于：采用一种滑轨式摄像头采集装置控制第一摄像头和第二摄像头的移动；所述滑轨式摄像头采集装置包括拉绳、绞盘、限位罩壳和电机；电机的转轴通过皮带与绞盘传动连接，拉绳缠绕在绞盘上；限位罩壳水平的设置在作物的一侧，且拉绳穿过限位罩壳，可以在限位罩壳内自由滑动，第一摄像头和第二摄像头固定连接在限位罩壳内的拉绳上，且第一摄像头和第二摄像头的镜头伸出限位罩壳后正对作物的一侧；第一摄像头和第二摄像头上均集成有对应的光电开关，限位罩壳内与各被监控的作物相对应的位置处设置于有阻挡片，当第一摄像头或者第二摄像头移动到对应作物的位置处时，光电开关被对应的阻挡片阻挡，产生触发信号至主控模块，主控模块根据接收到的触发信号下发停止控制指令至电机的控制板，电机的控制板控制电机停止运动，进而使第一摄像头或者第二摄像头停留在对应作物的位置处预设时间，以采集对应作物的图像信息；Lora模块在正常情况下传输摄像头采集的图像信息，当主控模块收到触发信号后，Lora模块停止传输图像信息，将主控模块的停止运动指令发送至电机的控制板，控制拉绳停止。5.如权利要求1所述的一种基于Lora的作物认养监控系统，其特征在于：服务器接收所
述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱达，陈世强，刘嵩，张婷婷，尹文双，罗敏，赵轲豪，姚敏琦，宋礼文，
申请(专利权)人：咸丰县武陵生物科技有限公司湖北欣格联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：