有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机制造技术

技术编号:40715411 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-22 12:52
本技术公开了无人机技术领域的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,包括无人机和成像组件,无人机包括机体和多光谱成像相机,机体底部固定连接有功能箱;成像组件包括电机,电机的输出轴固定连接有主齿轮,主齿轮啮合有从齿轮,从齿轮同轴固定连接有转向杆件,转向杆件穿过功能箱底壁延伸至功能箱下方,转向杆件底部固定连接有第一横杆,第一横杆远离转向杆件一端固定连接有放大成像镜头件,放大成像镜头件能够位于相机镜头下方。本技术结构简单,通过对所拍摄的图像进行放大处理,进而对水稻病虫害部位进行精准定位,从而便于后续直接定位部位进行施加农药,进而实现农药减施的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无人机,具体是有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机


技术介绍

1、利用光谱对作物实时检测一直是遥感在农业中应用中的研究热点;与传统的化学分析方法相比,光谱检测的主要技术特点是:分析速度快,多组分同时测定,样品不需预处理,非破坏性,远距测定和实时,成本低和操作简单;光谱检测已大量应用于作物病害检测诊断、养分检测、生长状态监测及食品质量检测等;植物受到病害胁迫后会发生局部或整个植株变色、坏死、萎蔫、畸形、腐烂等外部形态变化,同时其生理机能和化学成分也会发生一定变化:内部叶绿素遭受破坏、光合作用减弱、养分水分吸收运输转化发生变化,这些变化会导致荧光、可见光、近红外、中红外和热红外波谱特征的变化。许多研究证实:受害作物与健康作物的光谱特性在特征波段的值会发生不同程度的变异,通过多个波段对植物外部形态变化识别,可以判定病害的类型和发病程度,完成作物病害的快速检测;soukupova等人利用叶绿素荧光成像技术作为植物光合作用的非损伤性2d探针,开发植物病害检测及表型分析技术。

2、但是现有的作物病虫害光谱监测技术大多应用于蔬菜和粮食作物,在无人机进行多光谱检测时,多光谱相机的镜头会沾染上较多的灰尘,从而导致检测的误差。

3、为解决上述问题,中国专利公告号cn214824140u的专利公开了有助于农药减施的多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,包括主机,所述主机的下端面固定连接有两个连接杆,两个所述连接杆的下端面固定连接有同一个安装盘,所述安装盘的下端面设有多光谱相机,所述多光谱相机与安装盘之间设有两个安装机构,所述多光谱相机的下端面固定连接有矩形板,所述矩形板内设有往复机构,所述矩形板的下端面设有l型板,所述l型板上设有清洁机构,所述安装机构包括设置在安装盘下端面的安装槽。该技术结构设计合理,不仅可以对多光谱相机进行快速的安装,为工作人员带来便捷;还可以对摄像头进行往复的清洁,使其保持清洁,确保多光谱相机检测结果的准确性。

4、上述专利实现了对摄像头的清洁,进而保持多光谱相机检测结果的准确性,但是其对镜头的清理与否对于农药减施方面的作用并不是很大,因为如果其镜头不够干净时,所拍摄的图像将会不清晰,但是后续施加农药的工作人员并不会直接在不够清晰的图片指导下进行盲目的施加农药,其将会把镜头清理干净后再进行拍摄,进而针对拍摄图像进行农药的施加,由此虽然上述专利实现了镜头的清理,但是其对实际情况中农药减施的效果并不够明显。


技术实现思路

1、为了解决上述农药减施的效果并不够明显的问题,本技术的目的是提供有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,通过对所拍摄的图像进行放大处理,进而对水稻病虫害部位进行精准定位,从而便于后续直接定位部位进行施加农药,进而实现农药减施的效果。

2、为了实现上述目的,本技术的技术方案如下:有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,包括无人机和成像组件,无人机包括机体和多光谱成像相机,机体底部设有功能箱,多光谱成像相机固定连接于功能箱底部;

3、成像组件包括电机,电机竖向设置于功能箱内,电机的输出轴固定连接有主齿轮,主齿轮啮合有从齿轮,从齿轮同轴固定连接有转向杆件,转向杆件穿过功能箱底壁延伸至功能箱下方,转向杆件底部固定连接有第一横杆,第一横杆远离转向杆件一端固定连接有放大成像镜头件,放大成像镜头件能够位于相机镜头下方。

4、基础方案的原理是:移动无人机至水稻田内,并使多光谱成像相机朝向水稻田进行拍摄,其中当需对水稻田内的较小害虫进行拍摄时,可直接启动电机,由此主齿轮进行转动,并且因为主齿轮和从齿轮啮合,由此从齿轮随之进行转动运动,同时转向杆件随之进行转动,进而使第一横杆进行转动,从而使放大成像镜头件转向至相机镜头下方,相机可直接拍摄通过放大成像镜头件放大后的图像,从而可对一些较小蚊虫进行拍摄,进而减少拍摄死角问题。

5、基础方案的有益效果是:通过灵活的启动电机,并使放大成像镜头件移动至相机下方,可使相机拍摄到放大后较清晰的图像,由此在面对水稻田内的较小害虫,例如水稻蓟马、稻纵卷叶螟、二化螟或者蚜虫等,可使其被放大,进而相机较为清晰的将其拍摄下,从而为受到害虫侵害的水稻进行定位,进而便于后续直接对目标水稻进行相对应的害虫治理,能够实现在提水稻生产效率的同时,减少农药盲目的施加于不够精准的位置,进而达到农药减施的效果。

6、进一步,转向杆件包括中空且两端连通的套杆和转向杆,套杆固定连接于功能箱底壁处,且套杆贯穿功能箱底壁,套杆一端位于功能箱内套杆一端位于功能箱下方;

7、转向杆顶端与从齿轮同轴固定连接,转向杆穿过套杆内并延伸至功能箱下方,且转向杆延伸至功能箱外一端与第一横杆固定连接;

8、其中转向杆顶部通过滚珠轴承固定连接有第一伸缩杆,第一伸缩杆固定连接于功能箱内。

9、基础方案的有益效果是:当转向杆转动时,套杆可保持稳定,由此实现对镜头件的转换时,减少对功能箱底壁的转动磨损,进而增加其的使用年限,同时第一伸缩杆可在对从齿轮起到支撑作用的同时不影响齿轮的转动运动。

10、进一步,还包括第二横杆,第二横杆固定连接于转向杆底端,第二横杆远离转向杆的一端固定连接有广角成像镜头件,广角成像镜头件能够位于相机镜头下方。

11、基础方案的有益效果是:采用同样的转动放大成像镜头件的方法转动第二横杆,由此可使广角成像镜头件被转动至镜头下方,进而可增加相机镜头的视野广度,从而可使本装置的监测更为充分,减少部分死角未被监测到的可能性。

12、进一步,还包括容置箱,电机、主齿轮和从齿轮均位于容置箱内,电机固定连接于容置箱的内底壁上,从齿轮上的转向杆穿过贯穿容置箱底壁,且转向杆与容置箱底壁固定连接;

13、容置箱顶部设有电控缸,电控缸的缸体固定连接于功能箱的内顶壁处,电控缸的输出轴与容置箱的外顶壁固定连接。

14、基础方案的有益效果是:通过启动电控缸,可使容置箱进行竖向往复运动,并且因为容置箱底壁与转向杆固定连接,所以第一横杆和第二横杆随之进行对应的竖向往复运动,由此放大成像镜头件和广角成像镜头件与水稻田之间的间距将会变化,由此彼此之间的景深将会产生相应的变化,所以可根据实际拍摄照片的需求调节对应的景深,从而使拍摄的物品更加清晰,进而增加监测的充分性。

15、进一步,容置箱靠近功能箱内侧壁一侧固定连接有滑块,功能箱内侧壁设有与滑块对应的滑轨,滑块位于滑轨内且功能箱和容置箱通过滑块和滑轨竖向滑动配合。

16、基础方案的有益效果是:容置箱竖向移动时,滑块沿着滑轨进行竖向往复运动,由此滑块和滑轨的设计,可对容置箱起到一定的导线限位的作用,进而减少容置箱错位的可能性。

17、进一步,容置箱底部固定连接有若干的第二伸缩杆,第二伸缩杆远离容置箱一端均与功能箱内底壁固定连接,且第二伸缩杆均与转向杆错位设置。

18、基础方案的有益效果是:第二伸缩杆可对容置箱起到本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:包括无人机和成像组件,无人机包括机体和多光谱成像相机,机体底部设有功能箱,多光谱成像相机固定连接于功能箱底部;

2.根据权利要求1所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:转向杆件包括中空且两端连通的套杆和转向杆,套杆固定连接于功能箱底壁处,且套杆贯穿功能箱底壁,套杆一端位于功能箱内套杆一端位于功能箱下方;

3.根据权利要求2所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:还包括第二横杆,第二横杆固定连接于转向杆底端,第二横杆远离转向杆的一端固定连接有广角成像镜头件,广角成像镜头件能够位于相机镜头下方。

4.根据权利要求3所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:还包括容置箱,电机、主齿轮和从齿轮均位于容置箱内,电机固定连接于容置箱的内底壁上,从齿轮上的转向杆穿过贯穿容置箱底壁,且转向杆与容置箱底壁固定连接;

5.根据权利要求4所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:容置箱靠近功能箱内侧壁一侧固定连接有滑块,功能箱内侧壁设有与滑块对应的滑轨,滑块位于滑轨内且功能箱和容置箱通过滑块和滑轨竖向滑动配合。

6.根据权利要求5所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:容置箱底部固定连接有若干的第二伸缩杆,第二伸缩杆远离容置箱一端均与功能箱内底壁固定连接,且第二伸缩杆均与转向杆错位设置。

7.根据权利要求6所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:第一横杆和第二横杆远离转向杆的一端均固定连接有圆环,且放大成像镜头件和和广角成像镜头件均内嵌于圆环内,圆环顶部均固定连接有若干的刷毛,刷毛能够接触相机镜头。

8.根据权利要求7所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:功能箱通过螺栓可拆卸连接于机体底部。

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【技术特征摘要】

1.有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:包括无人机和成像组件,无人机包括机体和多光谱成像相机,机体底部设有功能箱,多光谱成像相机固定连接于功能箱底部;

2.根据权利要求1所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:转向杆件包括中空且两端连通的套杆和转向杆,套杆固定连接于功能箱底壁处,且套杆贯穿功能箱底壁,套杆一端位于功能箱内套杆一端位于功能箱下方;

3.根据权利要求2所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:还包括第二横杆,第二横杆固定连接于转向杆底端,第二横杆远离转向杆的一端固定连接有广角成像镜头件,广角成像镜头件能够位于相机镜头下方。

4.根据权利要求3所述的有助于农药减施多光谱成像水稻病虫害精准监测无人机,其特征在于:还包括容置箱,电机、主齿轮和从齿轮均位于容置箱内,电机固定连接于容置箱的内底壁上,从齿轮上的转向杆穿过贯穿容置箱底壁,且转向杆...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘新彩王丹黄运娣
申请(专利权)人:桂林市农业生态与资源保护站桂林市农业产品质量安全检验检测中心
类型:新型
国别省市:

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