一种烟株长势监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及烟草种植技术领域，具体公开了一种烟株长势监测装置，包括轨道

【技术实现步骤摘要】
一种烟株长势监测装置


[0001]本专利技术涉及烟草种植
，具体而言，涉及一种烟株长势监测装置
。

技术介绍

[0002]烟草是茄科烟草属植物，一年生或有限多年生草本，全体被腺毛；根粗壮，茎高
0.7
‑2米，基部稍木质化，叶矩圆状披针形
、
披针形
、
矩圆形或卵形，顶端渐尖，基部渐狭至茎成耳状而半抱茎，花序顶生，圆锥状，多花；花梗长5‑
20
毫米，蒴果卵状或矩圆状，长约等于宿存萼，种子圆形或宽矩圆形，径约
0.5
毫米，褐色，夏秋季开花结果
。
[0003]烟草长势信息是烟草生产管理的重要依据，在烟株的生长过程中，需要多次监测烟株的各方面情况，以确保烟株后期的生长及品质
。
[0004]现已有一种烟草生长数据采集与监测装置（
CN216132977U
），包括巡逻车
、
通讯模块
、
摄像模块
、
土壤水分传感器
、pH
值传感器
、
气象监测单元和控制模块，通讯模块
、
摄像模块
、
土壤水分传感器
、pH
值传感器和气象监测单元分别与控制模块电连接，摄像模块用于拍摄烟草生长状况图像，并向控制模块传输，且摄像模块通过第一机械手连接在巡逻车上，土壤水分传感器用于检测土壤的水分含量信息，并向控制模块传输，土壤水分传感器通过第二机械手连接在巡逻车上，
pH
值传感器用于检测土壤的
pH
值信息，并控制模块传输，
pH
值传感器也设置在第二机械手上，气象监测单元用于获取烟草生长环境的气象信息
。
但其仍存在一定缺陷：该巡逻车在大规模烟株种植田中移动不便，通过红外避障模块调节巡逻车的前进方向无法使小车精确的对田地中的每一株烟株进行监测，存在监测不彻底的风险
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种烟株长势监测装置，为了克服上述现有技术的不足，提供了一种烟株长势监测装置，将深度相机
、
多光谱相机和可见光相机设置在监测车上，拍摄烟株图像，通过控制处理器对作物图像进行处理得到长势评分，实现自动化监控作物长势，且设置轨道，使监测车可对烟株种植田的每一株烟株进行监测，无需观测人员重复进行实地采样观测，也不存在监测不彻底的情况，节约人力劳动，并且获得的数据样本的采集时间和采集角度一致性更好
。
[0006]本专利技术是这样实现的：一种烟株长势监测装置，包括轨道和监测车，轨道为
S
形蜿蜒设置，轨道的底部设有多根固定柱，多根固定柱均匀设置；轨道的顶面设有齿条一，齿条一沿轨道设置，监测车的底面设有凹槽，凹槽的槽底设有安装槽一，安装槽一内设有滚轮一，滚轮一的弧面设有齿条二，齿条一与齿条二相适配；监测车设有旋转电机，旋转电机的旋转杆与滚轮一固定连接；监测车的顶部设有液压伸缩杆，液压伸缩杆的顶部设有水平设置的安装杆，安装杆的一端设有多光谱相机，另一端设有深度相机；监测车的底部的两端均设有安装板，两个安装板均设有可见光相机；监测车的顶部设有控制处理器，控制处理器与液压伸缩杆
、
旋转电机
、
深度相机
、
多光谱相机和可见光相机均为电连接
。
[0007]进一步的，固定柱的底端的外壁设有多个均匀等距设置的侧翼，固定柱的底部设有穿刺部
。
[0008]进一步的，可见光相机设有两个，两个可见光相机分别设于安装板的顶端和底端
。
[0009]进一步的，凹槽的两侧壁均设有安装槽二，安装槽二内设有
U
形架，
U
形架设有滚轮二，
U
形架与安装槽二的槽底之间设有弹簧
。
[0010]进一步的，安装槽二设有多个，多个安装槽二沿监测车的长度方向均匀等距设置
。
[0011]进一步的，轨道的顶部设有条形槽，条形槽沿轨道设置，齿条一设于条形槽内
。
[0012]进一步的，控制处理器包括图像获取模块
、
株高计算模块
、
营养状况分析模块
、
病虫害识别模块
、
单向评分模块
、
评分融合模块
、
通信模块和预警模块；图像获取模块获取作物的深度图像
、
多光谱图像
、RGB
图像；株高计算模块利用深度图像和
RGB
图像计算作物株高；营养状况分析模块利用多光谱图像分析作物营养状况；病虫害识别模块利用
RGB
图像识别作物病虫害情况；单项评分模块根据作物株高
、
作物营养情况和作物病虫害情况进行评分，得到株高评分
、
营养状况评分和病虫害评分；评分融合模块对株高评分
、
营养情况评分和病虫害评分进行数据融合，计算得到作物的长势评分
。
[0013]本专利技术还提供了一种烟株长势监测装置监测烟株长势的方法，包括以下步骤：
S1、
获取作物的深度图像
、
多光谱图像
、RGB
图像；
S2、
利用深度图像和
RGB
图像计算作物株高，利用多光谱图像分析作物营养状况，利用
RGB
图像识别作物病虫害情况，营养状况通过归一化植被指数
NDVI
表示，归一化植被指数
NDVI
通过多光谱图像中的近红外波段数据和红外波段数据计算得到；
S3、
根据作物株高
、
作物营养状况和作物病虫害情况进行单项评分，得到株高评分
、
营养状况评分和病虫害评分；
S4、
对株高评分
、
营养情况评分和病虫害评分进行数据融合，计算得到作物的长势评分，若评分低于预设阈值，发出预警信息，数据融合的方法为：将株高评分
、
营养状况评分和病虫害评分做归一化处理，并将各个维度的评分与作物的长势进行相关性分析，根据相关性程度的高低，分别对各个维度的评分赋权，由此计算出作物的长势评分
。
[0014]进一步的，步骤
S2
利用
RGB
图像识别作物病虫害情况的步骤包括：
S201、
采集
n
张
RGB
的作物病虫害图像数据并进行人工标注；
S202、
按照预设比例将标注好的病虫害图像数据划分为训练集和测试集；
S203、
构建深度学习模型，并利用训练集和测试集训练深度学习模型；
S204、
将采集的作物
RGB
图像输入训练完成的深度学习模型，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种烟株长势监测装置，其特征在于，包括轨道
(1)
和监测车
(2)
，所述轨道
(1)
为
S
形蜿蜒设置，所述轨道
(1)
的底部设有多根固定柱
(3)
，多根所述固定柱
(3)
均匀设置；所述轨道
(1)
的顶面设有齿条一
(4)
，所述齿条一
(4)
沿轨道
(1)
设置，所述监测车
(2)
的底面设有凹槽
(5)
，所述凹槽
(5)
的槽底设有安装槽一
(6)
，所述安装槽一
(6)
内设有滚轮一
(7)
，所述滚轮一
(7)
的弧面设有齿条二
(8)
，所述齿条一
(4)
与齿条二
(8)
相适配；所述监测车
(2)
设有旋转电机
(9)
，所述旋转电机
(9)
的旋转杆与滚轮一
(7)
固定连接；所述监测车
(2)
的顶部设有液压伸缩杆
(10)
，所述液压伸缩杆
(10)
的顶部设有水平设置的安装杆
(11)
，所述安装杆
(11)
的一端设有多光谱相机
(13)
，另一端设有深度相机
(12)
；所述监测车
(2)
的底部的两端均设有安装板
(14)
，两个所述安装板
(14)
均设有可见光相机
(15)
；所述监测车
(2)
的顶部设有控制处理器
(16)
，所述控制处理器
(16)
与液压伸缩杆
(10)、
旋转电机
(9)、
深度相机
(12)、
多光谱相机
(13)
和可见光相机
(15)
均为电连接
。2.
根据权利要求1所述的一种烟株长势监测装置，其特征在于，所述固定柱
(3)
的底端的外壁设有多个均匀等距设置的侧翼
(17)
，所述固定柱
(3)
的底部设有穿刺部
(18)。3.
根据权利要求1所述的一种烟株长势监测装置，其特征在于，所述可见光相机
(15)
设有两个，两个所述可见光相机
(15)
分别设于安装板
(14)
的顶端和底端
。4.
根据权利要求1所述的一种烟株长势监测装置，其特征在于，所述凹槽
(5)
的两侧壁均设有安装槽二
(19)
，所述安装槽二
(19)
内设有
U
形架
(20)
，所述
U
形架
(20)
设有滚轮二
(21)
，所述
U
形架
(20)
与安装槽二
(19)
的槽底之间设有弹簧
(22)。5.
根据权利要求4所述的一种烟株长势监测装置，其特征在于，所述安装槽二
(19)
设有多个，多个所述安装槽二
(19)
沿监测车
(2)
的长度方向均匀等距设置
。6.
根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，王新伟，方松，晁江涛，王大彬，刘建，宁扬，张义志，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：