一种基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统技术方案

本发明专利技术属于作物病虫害识别技术领域，公开了一种基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统，首先通过无人机搭载高光谱相机采集待检测区域内辣椒植株冠层的光谱图像数据并进行预处理；其次对预处理后的辣椒植株冠层光谱图像进行特征波段提取，获得病虫伤斑特征数据集；最后利用内置的辣椒主要病虫害类型识别神经网络模型对病虫伤斑特征数据集进行诊断与识别，进而确定待检测区域辣椒植株的病虫害种类。本发明专利技术提供的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统，保证了辣椒病虫害的检测精度，具有能够对辣椒病虫害进行快速、无损、准确诊断的特点，能够有效监测待测辣椒种植区域病虫害情况，提高对辣椒病虫害监测的准确率。提高对辣椒病虫害监测的准确率。提高对辣椒病虫害监测的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统


[0001]本专利技术属于作物病虫害识别
，尤其涉及一种基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统。

技术介绍

[0002]辣椒为茄科辣椒属一年或多年生草本植物，果实通常呈圆锥形、线性或羊角形，未成熟时呈绿色，成熟后变成鲜红色、黄色或紫色，以红色最为常见；辣椒的整个生长发育过程可分为发芽期、幼苗期、初花期和结果期；据田间调查辣椒发芽期发生的主要病虫害为淬倒病、蚜虫等，幼苗期发生的主要病虫害为枯萎病、辣椒疫病、蚜虫等，初花期辣椒发生的主要病虫害为枯萎病、灰霉病和白粉虱、蚜虫等，结果期辣椒发生的主要病虫害为黑霉病、炭疽病和棉铃虫、烟青虫等。但是，现有技术对辣椒植株病虫害类型、以及病虫害泛滥程度的监测不精确，严重影响精准农业的作业效果，难以提高辣椒产量。因此，亟需设计一种新的辣椒主要病虫害智能识别系统。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术对辣椒植株病虫害类型以及病虫害泛滥程度的监测不精确，严重影响精准农业的作业效果，难以提高辣椒产量。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统。
[0005]本专利技术是这样实现的，所述基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统包括：
[0006]光谱图像数据获取模块，与中央控制模块连接，用于通过无人机搭载的高光谱相机采集待检测区域内辣椒植株冠层光谱图像数据；
[0007]光谱数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过内置的数据预处理程序对采集的辣椒植株冠层光谱图像数据进行去噪增强预处理后，将其转换为光谱反射率，获得辣椒植株冠层反射率数据集；
[0008]中央控制模块，与光谱图像数据获取模块、光谱数据预处理模块、光谱图像特征提取模块、病虫害识别模块、数据传输模块、预警模块、数据云存储模块和移动终端连接，用于通过中央处理器协调控制所述基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统各个模块的正常运行；
[0009]光谱图像特征提取模块，与中央控制模块连接，用于通过内置的特征光谱提取程序对预处理后的所述辣椒植株冠层反射率特征进行特征波段提取，获得辣椒植株冠层中的病虫伤斑特征数据；
[0010]病虫害识别模块，与中央控制模块连接，用于通过内置的辣椒主要病虫害识别神经网络模型，对获得的所述辣椒植株冠层中的病虫伤斑特征数据进行分析处理，确定辣椒植株的病虫害种类。
[0011]进一步，所述基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统还包括：
[0012]数据传输模块，用于通过数据传输装置将采集的辣椒植株冠层光谱图像、冠层反射率数据集、冠层病虫伤斑特征数据及其它信号数据发送至指定模块；
[0013]预警模块，与中央控制模块连接，用于通过声光预警装置根据病虫害识别模块的识别结果进行预警通知；
[0014]数据云存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储采集的辣椒植株冠层光谱图像数据、预处理后的辣椒植株冠层反射率数据集、辣椒冠层病虫伤斑特征数据以及病虫害识别模块分析处理后的结果；
[0015]移动终端，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器将辣椒植株冠层光谱图像数据集、预处理后的辣椒植株冠层反射率数据集、病虫伤斑特征数据以及病虫害识别模块分析处理后的结果等数据发送至移动终端。
[0016]进一步，所述通过光谱数据预处理模块利用数据预处理程序对采集的辣椒植株冠层的光谱图像数据进行去噪增强的预处理包括：
[0017]对采集的所述辣椒植株冠层光谱图像数据进行光谱变换分析，获得辣椒植株冠层的反射率数据集；其中，所述光谱变换分析包括异常值剔除、光谱曲线平滑、光谱微分变换和连续统去除变换等。
[0018]进一步，所述通过光谱图像特征提取模块利用内置特征光谱提取程序提取特征波段包括：
[0019]获取预处理后的辣椒植株冠层光谱图像数据，进行特征波段提取后获得辣椒病虫伤斑特征数据集；
[0020]进一步，利用所述辣椒主要病虫害识别神经网络模型根据所述辣椒植株冠层的病虫伤斑特征数据，确定辣椒植株的病虫害种类。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统。
[0022]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统。
[0023]本专利技术的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统。
[0024]结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0025]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
[0026]本专利技术提供的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统，通过内置的辣椒主要病虫害识别模型对提取得到的辣椒植株冠层病虫伤斑特征数据进行分析处理，确定辣椒植株的病虫害种类并生成相应的预警信息，能够有效监测待测辣椒种植区域主要病虫害的发生情况，提高对辣椒主要病虫害监测的准确率，进而提高精准农业的作业效果，应用范围广，通用性好。
[0027]第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本专利技术所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
[0028]本专利技术提供的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统，保证了辣椒主要病虫害的检测精度，具有能够对辣椒主要病虫害进行快速、无损、准确诊断的特点。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术实施例提供的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统的交互示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的通过光谱图像特征提取模块利用内置特征光谱提取程序提取特征波段方法流程图；
[0032]图3是本专利技术实施例提供的通过病虫害识别模块利用辣椒主要病虫害类型识别神经网络模型确定待检测子区域对应辣椒主要病虫害种类的方法流程图。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]针对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统，其特征在于，所述基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统包括：光谱图像数据获取模块，与中央控制模块连接，用于通过无人机搭载的高光谱相机采集待检测子区域内辣椒植株冠层光谱图像数据；光谱数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过内置的数据预处理程序对采集的辣椒植株冠层光谱图像数据进行去噪增强预处理后，将其转换为光谱反射率，获得辣椒植株冠层反射率数据集；中央控制模块，与光谱图像数据获取模块、光谱数据预处理模块、光谱图像特征提取模块、病虫害识别模块、数据传输模块、预警模块、数据云存储模块和移动终端连接，用于通过中央处理器协调控制所述基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统各个模块的正常运行；光谱图像特征提取模块，与中央控制模块连接，用于通过内置的特征光谱提取程序对预处理后的所述辣椒植株冠层反射率特征进行提取，获得辣椒植株冠层中的病虫伤斑特征数据；病虫害识别模块，与中央控制模块连接，用于通过内置的辣椒主要病虫害识别神经网络模型，对获得的所述辣椒植株冠层中的病虫伤斑特征数据进行分析处理，确定辣椒植株的病虫害种类。2.如权利要求1所述的基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统，其特征在于，所述基于机载光谱的辣椒主要病虫害智能识别系统还包括：数据传输模块，用于通过数据传输装置将采集的辣椒植株冠层光谱图像、冠层反射率数据集、冠层病虫伤斑特征数据及其它信号数据发送至指定模块；预警模块，与中央控制模块连接，用于通过声光预警装置根据病虫害识别模块的识别结果进行预警通知；数据云存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储采集的辣椒植株冠层光谱图像数据、预处理后的辣椒植株冠层反射率数据集、辣椒冠层病虫伤斑特征数...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳延滨，彭顺正，冯恩英，冯卫，吴小波，陈智虎，王虎，韩威，
申请(专利权)人：贵州省农业科技信息研究所贵州省农业科技信息中心，
类型：发明
国别省市：