一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统，包括种植棚以及设置在种植棚内的监测组件、喷药组件、环境调节组件、控制系统，所述监测组件包括光学摄像机构、温度测量机构、湿度测量机构、光照强度测量机构，所述光学摄像机构设置在所述种植棚顶部的横梁上，所述温度测量机构、湿度测量机构、光照强度测量机构均设置在种植棚内部，且分别用于实时测量种植棚内温度、湿度、光照强度信息，能够把种植棚内的环境参数调节至适合的范围内，以使得喷洒的农药具备最好的药效，再控制喷洒装置对作物进行定时、定量、定位的喷药，以提高农药的使用效率与药效。的使用效率与药效。的使用效率与药效。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统
[0001]应用领域
[0002]本专利技术涉及农业领域，特别是一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统。

技术介绍

[0003]随着农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。在农业种植问题中，温室环境与作物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。而在温室大棚中，作物的生长情况受多种因素影响，虫害便是其中的重要影响因素之一，虫害的防治应该以预防为主，并且在初期进行防治效果最佳，但种植户往往疏于对病虫害的知识的学习，只知道一味的用农药进行防治，并且在发生初期，很多种植户都不能做到及时发现、及时防治，错过病虫害防治的最佳时期，直至发生中后期发生蔓延才进行防治，大剂量施用农药，却为时已晚，不但不能起到较好地防治效果，还有可能使虫害产生抗药性，使虫害更加猖獗，如果剂量放入量过大，使产生药害的机率也随之增加。此外，农药药效还受多种环境影响，不同的农药型号或农药浓度其发挥最佳效果的环境也不同，因此，在施药前，制造出适合喷药的环境参数以提高农药药效同样是重要的研究问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统。
[0005]为达到上述目的本专利技术采用的技术方案为：一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统，包括种植棚以及设置在种植棚内的监测组件、喷药组件、环境调节组件、控制系统；
[0006]所述监测组件包括光学摄像机构、温度测量机构、湿度测量机构、光照强度测量机构，所述光学摄像机构设置在所述种植棚顶部的横梁上，所述温度测量机构、湿度测量机构、光照强度测量机构均设置在种植棚内部，且分别用于实时测量种植棚内温度、湿度、光照强度信息；
[0007]所述环境调节组件包括温度调节机构、湿度调节机构、光照强度调节机构，所述温度调节机构、湿度调节机构、光照强度调节机构分别用于调节种植棚内的温度、湿度、光照强度；
[0008]所述控制系统包括处理器与控制器，所述控制系统的输入端与所述监测组件电性连接，所述控制系统的输出端与所述环境调节组件电性连接；
[0009]所述喷药组件包括喷洒机构与混药机构，所述喷洒机构包括地轨以及可沿地轨上移动的喷洒装置，所述喷洒装置包括底座，所述底座上设置有转动台，所述转动台的顶部设置有固定臂，所述固定臂的顶部设置有伸缩机构，所述伸缩机构的顶部设置转动机构，所述转动机构的顶部设置有角度调节机构，所述角度调节机构上固定安装有喷头。
[0010]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，所述混药机构安装在所述底座上，所述混药机构包括储水箱、储药箱、混药装置，所述储药箱内设置有固定板与储药瓶，所述固定板上设置有若干个进药管，所述进药管的一端与储药瓶的瓶口密封连接，另一端贯穿储药箱的底部延伸至混药装置的引流腔内，且延伸至混药装置引流腔的进药管上设置有药量控制机构，所述药量调控机构包括支撑架与挡块，所述支撑架套设在进药管上，所述支撑架的外侧设置有第一电磁块，且中部设置有铰链，所述挡块的内侧设置有第二电磁块，且中部设置轴架，所述铰链与所述轴架铰接。
[0011]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，所述储水箱的底部设置有出流管，所述出流管穿储水箱的底部延伸至混药装置的引流腔内，且延伸至混药装置引流腔的引流管上设置有水量控制机构，所述混药装置包括引流腔与混药腔，所述引流腔的顶部与所述储药箱和储水箱的底部配合连接，所述混药腔的顶部与所述引流腔的底部配合连接，所述混药腔上设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌叶片、转动轴、搅拌电机，所述搅拌叶片设置在混药腔内，所述搅拌电机的输出端与所述转动轴配合连接，所述转动轴与所述搅拌叶片配合连接，所述混药腔的底部设置有出液口，所述出液口上配合连接有输液管，所述输液管的另一端与喷头连接，所述输液管上设置有流量阀。
[0012]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，所述温度调节机构包括加热器与冷却机，所述加热器与冷却机设置有种植棚的内部，所述湿度调节机构包括喷雾器与干燥机，所述喷雾器与干燥剂设置在种植棚的内部，所述光照强度调节机构包括智能灯，所述智能灯设置在种植棚的横梁上。
[0013]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，所述种植棚的地面上间隔设置有若干排培育架，所述培育架上设置无土栽培机构，每两排培育架之间设置到地轨，所述喷洒装置能够沿地轨上滑动，所述喷洒装置的底座上设置有光电传感器以用于监测所述喷洒装置的移动状态信息。
[0014]本专利技术第二方面提供了一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统的控制方法，应用于任一所述的一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统，包括如下步骤：
[0015]获取作物正常生长的各个时期的图像信息，并将获取得到的图像信息存储于标准数据库；
[0016]通过光学摄像机构获取作物的实时图像信息，并将实时的图像信息进行中值滤波与形态学滤波处理；
[0017]对经过滤波以后的图像的相邻像素点进行分块处理，接着以块为单位进行作物的几何特征匹配，把符合匹配条件的区域设定为作物的特殊区域，其中，特殊区域至少包括作物叶尖部区域、作物干枯叶片区域、作物茎部区域；
[0018]将过滤后的作物图像与所述标准数据库进行比较，分析得出此刻作物生长情况；
[0019]若作物生长情况大于或等于预设阈值，则表明作物生长状况正常；
[0020]若作物生长情况小于预设阈值，则表明生长状况异常，采用害虫发育预警模型进行预测，识别出害虫的参数；
[0021]根据识别出的害虫参数与作物生长情况，生成处理方案，并将处理方案发送至控制系统；
[0022]根据处理方案，得到配置药水参数信息，控制系统控制混药装置配置药水；控制系
统控制环境调节组件调整种植棚内各环境参数；
[0023]控制系统控制喷药组件对生长异常的作物进行定时、定量、定位的喷药。
[0024]进一步的，本专利技术的一个较佳实施例中，采用害虫发育预警模型进行预测，识别出害虫的参数，具体为：
[0025]对光学摄像机构获得作物的实时图像信息进行预处理，获得RGB图像；
[0026]将输入的RGB图像的颜色分量映射到HSV色彩空间，根据目标害虫在HSV色彩空间中的颜色特性，通过色相通道(H)、饱和通道(S)、亮度通道(V)这三者进行第一次过滤图像；
[0027]将第一次过滤后的图像进行中值滤波和形态学滤波运算，以消除图像中的噪声以及目标监测区的孔洞；
[0028]将经过滤波处理后的图像根据相邻像素点进行分块处理，以分块作为基本单位执行目标害虫的几何特征匹配，将满足匹配条件的区域暂定为目标害虫的待定区域；
[0029]对目标害虫的待定区域进行基于分水岭算法实现图像分割；
[0030]将图像分割后的连通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
任一所述的一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统，其特征在于，包括如下步骤：获取作物正常生长的各个时期的图像信息，并将获取得到的图像信息存储于标准数据库；通过光学摄像机构获取作物的实时图像信息，并将实时的图像信息进行中值滤波与形态学滤波处理；对经过滤波以后的图像的相邻像素点进行分块处理，接着以块为单位进行作物的几何特征匹配，把符合匹配条件的区域设定为作物的特殊区域，其中，特殊区域至少包括作物叶尖部区域、作物干枯叶片区域、作物茎部区域；将过滤后的作物图像与所述标准数据库进行比较，分析得出此刻作物生长情况；若作物生长情况大于或等于预设阈值，则表明作物生长状况正常；若作物生长情况小于预设阈值，则表明生长状况异常，采用害虫发育预警模型进行预测，识别出害虫的参数；根据识别出的害虫参数与作物生长情况，生成处理方案，并将处理方案发送至控制系统；根据处理方案，得到配置药水参数信息，控制系统控制混药装置配置药水；控制系统控制环境调节组件调整种植棚内各环境参数；控制系统控制喷药组件对生长异常的作物进行定时、定量、定位的喷药。7.根据权利要求6所述的一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统的控制方法，其特征在于，采用害虫发育预警模型进行预测，识别出害虫的参数，具体为：对光学摄像机构获得作物的实时图像信息进行预处理，获得RGB图像；将输入的RGB图像的颜色分量映射到HSV色彩空间，根据目标害虫在HSV色彩空间中的颜色特性，通过色相通道(H)、饱和通道(S)、亮度通道(V)这三者进行第一次过滤图像；将第一次过滤后的图像进行中值滤波和形态学滤波运算，以消除图像中的噪声以及目标监测区的孔洞；将经过滤波处理后的图像根据相邻像素点进行分块处理，以分块作为基本单位执行目标害虫的几何特征匹配，将满足匹配条件的区域暂定为目标害虫的待定区域；对目标害虫的待定区域进行基于分水岭算法实现图像分割；将图像分割后的连通区域进行对象标记，获得仅存在目标害虫的二值化图像；通过二值化图像，识别出害虫的类型与数目。8.根据权利要求6所述的一种应用于温室大棚的虫害智能监测及防治系统的控制方法，其特征在于，控制系统控制混...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹飞，肖勇，张万里，彭争科，李振宇，
申请(专利权)人：广东天禾农资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：