一种农作物病害的高光谱监测系统技术方案

本申请公开了一种农作物病害的高光谱监测系统，系统包括：环境采集模块，用于采集农作物所在区域的环境信息。高光谱成像模块，包括箱体，以及设置在箱体上的摄像机、光源、高光谱成像仪。高光谱成像模块设置在区域内，用于采集农作物的图像数据及光谱数据。数据处理模块，与环境采集模块、高光谱成像模块连接，用于根据图像数据及光谱数据，分析农作物是否产生病害。报警模块，与数据处理模块连接，用于在数据处理模块的控制下进行报警。固定架，设置在所述区域一侧，且设置在箱体下方。本申请通过上述系统利用高光谱技术自动化、智能化检测农作物的病害情况，提升了判定农作物是否患病的速度及准确率。速度及准确率。速度及准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种农作物病害的高光谱监测系统


[0001]本申请涉及高光谱成像领域，尤其涉及一种农作物病害的高光谱监测系统。

技术介绍

[0002]农作物的病害预防具有重要意义，通过人力进行农作物病害检测不仅费时费力，还不能保证准确率，因此急需一种能够自动、快速、准确识别农作物是否遭受病害的装置。
[0003]高光谱成像技术将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。目前高光谱成像技术发展迅速，广泛应用在食品安全、医学诊断、航天领域等领域，利用高光谱技术自动化、智能化检测农作物的病害情况将极大提升判定的速度及准确率。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种农作物病害的高光谱监测系统，用以解决现有技术中的技术问题。
[0005]本申请实施例提供了一种农作物病害的高光谱监测系统，所述系统包括：环境采集模块，用于采集农作物所在区域的环境信息；高光谱成像模块，包括箱体，以及设置在所述箱体上的摄像机、光源、高光谱成像仪；所述高光谱成像模块设置在所述区域内，用于采集所述农作物的图像数据及光谱数据；数据处理模块，与所述环境采集模块、所述高光谱成像模块连接，用于根据所述图像数据及所述光谱数据，分析所述农作物是否产生病害；报警模块，与所述数据处理模块连接，用于在所述数据处理模块的控制下进行报警；固定架，设置在所述区域一侧，且设置在所述箱体下方。
[0006]在一个示例中，所述系统还包括导轨和支撑部件，所述导轨设置在所述固定架上，所述高光谱成像模块通过所述支撑部件固定在所述导轨上，所述支撑部件能够沿所述导轨滑动。
[0007]在一个示例中，所述导轨为环形导轨，所述环形导轨设置在多个所述农作物所在区域的中央。
[0008]在一个示例中，所述高光谱成像仪与所述摄像机设置于所述箱体内；所述摄像机与所述高光谱成像仪设置于同一高度，所述箱体表面靠近所述农作物所在一侧开设有与所述摄像机、所述高光谱成像仪相匹配的孔，所述摄像机与所述高光谱成像仪通过所述孔采集所述图像数据及所述光谱数据；所述光源设置在所述箱体外。
[0009]在一个示例中，所述箱体外部设有可拆卸的放置盒，所述放置盒非密封设置，所述放置盒内设置有驱虫装置。
[0010]在一个示例中，所述系统还包括无人机，所述无人机下方设置有机械爪，所述箱体外侧设有突出部，所述突出部与所述机械爪相配合。
[0011]在一个示例中，所述环境采集模块至少包括土壤检测仪、雨量计、照度计。
[0012]本申请实施例提供的一种农作物病害的高光谱监测系统，具有以下有益效果：
[0013]1、本申请通过设置高光谱成像模块采集待测农作物的图像数据以及光谱数据，并利用数据处理模块对采集到的数据进行分析，与人工检测相比，提升了判定农作物是否患病的速度及准确率。
[0014]2、通过在固定架上设置有导轨，并将高光谱成像模块通过支撑部件固定在导轨上，以使支撑部件能够沿着导轨滑动，从而带动高光谱成像模块移动，降低了区域检测的管理难度以及造价成本。
[0015]3、通过设置环形导轨，并将环形导轨设置在待测多个农作物所在区域的中央，能够在不增加高光谱成像仪的前提下，扩大了单个高光谱成像仪的数据采集范围。
[0016]4、通过设置箱体外壳，避免了高光谱成像仪器受到鸟类、天气的影响，进而导致机器损坏、采集数据不够准确等现象。
[0017]5、通过设置驱虫装置，防止了昆虫对图像数据或光谱数据的准确性造成影响。
[0018]6、通过在高光谱成像模块的箱体外壳上增设能够与无人机相连接的突出部，以通过无人机的搭载将高光谱成像模块从这一个固定架转移到另一个固定架，也可以直接通过无人机的移动进行数据采集。增加了单个高光谱成像模块的数据采集范围以及灵活性。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本申请实施例提供的一种农作物病害的高光谱监测系统结构图；
[0021]图2为本申请实施例提供的一种固定架结构图；
[0022]图3为本申请实施例提供的一种矩形导轨结构俯视图；
[0023]图4为本申请实施例提供的一种高光谱成像模块结构图。
[0024]图中，1、高光谱成像模块，101、箱体，102、高光谱成像仪，103、摄像机，2、环境采集模块，3、数据处理模块，4、报警模块，5、固定架，6、导轨，7、支撑部件，8、突出部。
具体实施方式
[0025]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]本申请实施例提供了一种农作物病害的高光谱监测系统。
[0027]下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。
[0028]图1为本申请实施例提供的一种农作物病害的高光谱监测系统。如图1所示，系统包括：环境采集模块2，高光谱成像模块1，数据处理模块3，报警模块4。
[0029]其中，环境采集模块2用于采集待测农作物所在区域的环境信息，环境信息可以包括土壤pH值、土壤肥沃程度、风力、日照程度等信息。
[0030]高光谱成像模块1设置在待测区域内，工作时不仅需要采集待测农作物的高光谱图像，还要采集待测农作物的图像数据。高光谱成像模块1包括箱体 101，以及设置在箱体101上的高光谱成像仪102、摄像机103、光源(图中未示出)。其中，箱体101用于保证高光谱
成像模块1内的各个装置在工作时避免受到鸟类、天气的干扰。
[0031]数据处理模块3与环境采集模块2、高光谱成像模块1连接，用于根据图像数据及光谱数据，得到待测农作物当前的生长情况，分析农作物是否产生病害。对于有可能存在病害的农作物通过控制报警模块4向工作人员发出示警，示警类型可以是声波信号，或是警示灯，或是在显示屏中显示，以便工作人员予以追踪。
[0032]高光谱成像模块1在采集待测区域的农作物的图像数据及光谱数据时，需要一定的高度差，以使每次采集数据时，能够采集到较多的农作物数据。
[0033]基于此，系统还包括固定架5，设置在待测区域的一侧，且设置在箱体101 的下方，用于固定高光谱成像模块1，并形成一定的高度差。
[0034]在一个实施例中，若每一个待检测区域都设置有高光谱成像模块1的话，造价太过昂贵且不方便统一管理，因此通常是多片待检测区域共享一个高光谱成像模块1。基于此，为了提高高光谱成像模块1的可移动性及稳固性，如图 2所示，可以在固定架5上设置有导轨6，并将高光谱成像模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农作物病害的高光谱监测系统，其特征在于，所述系统包括：环境采集模块，用于采集农作物所在区域的环境信息；高光谱成像模块，包括箱体，以及设置在所述箱体上的摄像机、光源、高光谱成像仪；所述高光谱成像模块设置在所述区域内，用于采集所述农作物的图像数据及光谱数据；数据处理模块，与所述环境采集模块、所述高光谱成像模块连接，用于根据所述图像数据及所述光谱数据，分析所述农作物是否产生病害；报警模块，与所述数据处理模块连接，用于在所述数据处理模块的控制下进行报警；固定架，设置在所述区域一侧，且设置在所述箱体下方。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括导轨和支撑部件，所述导轨设置在所述固定架上，所述高光谱成像模块通过所述支撑部件固定在所述导轨上，所述支撑部件能够沿所述导轨滑动。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述导轨为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁学涛，邵乐乐，宋志华，曹书森，陈雪，
申请(专利权)人：山东省邮电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：