一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置制造方法及图纸

一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，其特征在于：　　　　该装置由硬件设备和软件算法程序组成，硬件设备包括摄像机（１），视频信号处理器（２），视频数字化仪（３），视频控制器（４），农药检测仪（５），分离成分信号处理器（６），数字化仪（７），采样控制器（８），计算机（９），互联网接入设备（１０），该装置的结构是一个可用导线连接也可用无线信号传输连接的分散性结构；　　　　硬件设备中监测信号流程是：摄像机（１）的监测信号经视频信号处理器（２）进行预处理后，通过视频数字化仪（３）被转换成数字信号经导线或经无线传输进入计算机（９）；　　　　农药检测仪（５）的监测信号经分离成分信号处理器（６）进行预处理后，通过数字化仪（７）被转换成数字信号经导线或经无线传输进入计算机（９），计算机（９）经互联网接入设备（１０）接入互联网；　　　　硬件设备中控制信号流程是：视频控制器（４）受计算机（９）的控制，产生相应的控制信号控制摄像机（１）、视频信号处理器（２）和视频数字化仪（３）的工作状态；　　　　采样控制器（８）受计算机（９）的控制，产生相应的控制信号控制农药检测仪（５）、分离成分信号处理器（６）和数字化仪（７）；　　　　软件算法程序包括：农作物图象数据（１１），分离成分检测数据（１２），多媒体数据库（１３），分离成分数据库（１４），多媒体数据预处理（１５），分离成分数据预处理（１６），病虫害特征数据库（１７），图象特征抽取病虫害模式识别（１８），分离成分特征抽取农药模式识别（１９），农药特征数据库（２０），病虫害种类程度信息（２１），农药残留成分浓度信息（２２），病虫害防治历史数据库（２３），信息融合处理（２４），农药使用历史数据库（２５），病虫害防治知识库（２６），知识推理智能决策（２７），农药知识库（２８），农业机械控制参数（２９），农药处方（３０），远程用户诊断咨询（３１）；　　　　其中所述的计算机（９）运行的用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置的软件算法程序流程包括下列步骤：　　　　１）．摄像机（１）从空中或地面对农作物的植株，包括茎、叶、花、果、皮及害虫进行光学摄像和时序间隔的图象采集，获得的农作物图象数据（１１）存入计算机（９）的多媒体数据库（１３）中；　　　　２）．农药检测仪（５）对农作物环境及表面进行农药成分和浓度检测，获得的分离成分检测数据（１２）存入计算机（９）的分离成分数据库（１４）中；　　　　３）．分别启动算法程序多媒体数据预处理（１５）和分离成分数据预处理（１６），对多媒体数据库（１３）和分离成分数据库（１４）中的监测数据进行数据处理，去除数据噪声、消除空缺数据；　　　　４）．启动算法程序图象特征抽取病虫害模式识别（１８），抽取农作物上的病虫害特征，与病虫害特征数据库（１７）进行特征匹配识别处理，获取病虫害种类程度信息（２１）；　　　　５）．启动算法程序分离成分特征抽取农药模式识别（１９），抽取分离成分数据特征，与农药特征数据库（２０）进行特征匹配识别处理，获取农药残留成分浓度信息（２２）；　　　　６）．启动算法程序信息融合处理（２４），依据病虫害防治历史数据库（２３）和农药使用历史数据库（２５）的信息，对监测的病虫害种类程度信息（２１）和农药残留成分浓度信息（２２）进行信息融合处理（２４），获取病虫害发生发展状况抗药性综合相关信息；　　　　７）．启动算法程序知识推理智能决策（２７），依据病虫害防治知识库（２６）和农药知识库（２８）中的知识，生成科学合理的病虫害防治农药处方（３０）；　　　　该农药处方（３０）中含有用于控制农业机械进行的农药配比，喷洒作业的农业机械控制参数（２９），以及可被用来进行远程用户诊断咨询（３１）的知识和信息。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Device for monitoring crop diseases and insect pests and pesticide prescription

A pest monitoring and pesticide prescription generating device for crop diseases and insect pests, which is characterized in that the device is composed of hardware and software algorithm procedures, hardware device (1) includes a camera, a video signal processor (2), video digitizer (3), the video controller (4), pesticide detector (5), separation component signal processor (6), digital instrument (7), (8) sampling controller (9), computer, Internet access equipment (10), the structure of the device is one of the available wires can also be connected to the wireless signal transmission dispersion structure; hardware monitoring signal process is: the camera (1) monitoring signal through a video signal processor (2) after pretreatment by video digitizer (3) is converted into digital signal The wire or wireless transmission into the computer (9); pesticide detector (5) of the monitoring signal by separating components of signal processor (6) after pretreatment by digitizer (7) is converted into digital signal by wire or wireless transmission by entering the computer (9), (9) by computer the Internet access device (10) connected to the Internet; signal process control hardware devices: video controller (4) (9) by computer control, generating a corresponding control signal to control the camera (1), a video signal processor (2) and digital video instrument (3) working condition; sampling controller (8) the computer (9) control, generating a corresponding control signal to control pesticide detector (5), the separation of components of signal processor (6) And the digital instrument (7); software program includes: crop image data (11), (12) the separation of components of detection data, multimedia database (13), (14), the separation of component database and multimedia data processing (15), the separation of components of data preprocessing (16), pest feature database (17) image feature extraction and pattern recognition of pests and diseases (18), feature extraction, pattern recognition component separation of pesticides (19), (20), a feature database of pesticide pests information (21), component concentration information of pesticide residues (22), pest control history database (23), information fusion (24). The use of pesticides history database (25), pest control knowledge base (26), intelligent decision knowledge inference (27), the knowledge base of chemical (28), agricultural machinery control parameters (29), pesticide prescription (30), remote diagnosis and consultation (31); wherein the computer (9) for the software of crop pest and disease monitoring and pesticide prescription generating device process includes the following steps: 1 operation). The camera (1) from the air or in the face of crop plants, including image acquisition stems and leaves, flowers, fruit, bark and pest optical camera and timing interval, crop acquired image data (11) stored in the computer (9) multimedia database (13); 2) pesticide. Detector (5) for pesticide composition and concentration measurement of the surface environment and crops, separation component detection data obtained in (12) The computer (9) separation component database (14); 3) respectively. Start algorithm of multimedia data pretreatment (15) and the separation of components of data pretreatment (16), the multimedia database (13) and (14) separation component database and monitoring data in the data processing, the elimination of missing data to remove data noise, 4); image feature extraction algorithm. Start pest pattern recognition (18), and the crop damage feature extraction, and pest feature database (17) matching recognition processing features, obtaining pests information (21); 5). Start the algorithm of feature extraction of pesticide component separation mode the identification (19), component data feature extraction separation, and pesticide feature database (2 0) matching recognition processing features, obtaining component concentration information of pesticide residues (22); 6). Start the algorithm program information fusion (24), on the basis of prevention and control of pest history database (23) and pesticide use history database (25) information, and types of pest monitoring information (21) and composition the concentration information of pesticide residues (22) for information fusion (24), obtain the pest resistance comprehensive development related information; 7). Start intelligent decision knowledge inference algorithm program (27), on the basis of pest control knowledge base (26) and (28) in the knowledge base of chemical knowledge, science and production reasonable prevention and control of pesticide prescription (30); the pesticide prescription (30) which is used in control Agricultural machinery for the proportion of pesticides, spraying operation of agricultural machinery control parameters (29), as well as the knowledge and information can be used for remote user diagnostic consultation (31).

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息检测技术应用领域，特别涉及一种由计算机控制并处理的用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置。
技术介绍
现有的农作物病虫害监测主要是靠人的实地观察进行，发生的病虫害种类和程度的识别以及包含农药配比、喷洒方法等
技术实现思路
应用于病虫害防治的农药处方方案，主要是依赖技术书籍和历史经验由人来决策，监测和决策的结果因人而异，因此病虫害的防治效果差，不利于农业现代化、产业化和绿色化的发展方向。如何利用信息技术实现科学的农作物病虫害监测及防治，则是急待解决的技术问题。信息技术是农业科技革命的先导，农业信息技术对于加速我国传统农业的改造，提高农业生产效益和品质，提高农业管理和经营决策水平，促进农业持续、稳定发展，具有重要的意义，有着巨大的应用空间和广阔的发展前景。本专利集成应用信息技术，研究一种农作物病虫害监测及农药处方生成装置，为绿色农业、设施农业和精确农业提供新的技术装置和科学手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对实现农作物病虫害监测和防治的科学化和自动化所急待解决的技术问题，提供一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，达到农作物病虫害的自动监测和科学防治的目的。本专利技术的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，其特征在于该装置由硬件设备和软件算法程序组成，硬件设备包括摄像机(1)，视频信号处理器(2)，视频数字化仪(3)，视频控制器(4)，农药检测仪(5)，分离成分信号处理器(6)，数字化仪(7)，采样控制器(8)，计算机(9)，互联网接入设备(10)，该装置的结构是一个可用导线连接也可用无线信号传输连接的分散性结构；硬件设备中监测信号流程是摄像机(1)的监测信号经视频信号处理器(2)进行预处理后，通过视频数字化仪(3)被转换成数字信号经导线或经无线传输进入计算机(9)；农药检测仪(5)的监测信号经分离成分信号处理器(6)进行预处理后，通过数字化仪(7)被转换成数字信号经导线或经无线传输进入计算机(9)，计算机(9)经互联网接入设备(10)接入互联网；硬件设备中控制信号流程是视频控制器(4)受计算机(9)的控制，产生相应的控制信号控制摄像机(1)、视频信号处理器(2)和视频数字化仪(3)的工作状态；采样控制器(8)受计算机(9)的控制，产生相应的控制信号控制农药检测仪(5)、分离成分信号处理器(6)和数字化仪(7)；软件算法程序包括农作物图象数据(11)，分离成分检测数据(12)，多媒体数据库(13)，分离成分数据库(14)，多媒体数据预处理(15)，分离成分数据预处理(16)，病虫害特征数据库(17)，图象特征抽取病虫害模式识别(18)，分离成分特征抽取农药模式识别(19)，农药特征数据库(20)，病虫害种类程度信息(21)，农药残留成分浓度信息(22)，病虫害防治历史数据库(23)，信息融合处理(24)，农药使用历史数据库(25)，病虫害防治知识库(26)，知识推理智能决策(27)，农药知识库(28)，农业机械控制参数(29)，农药处方(30)，远程用户诊断咨询(31)；其中所述的计算机(9)运行的用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置的软件算法程序流程包括下列步骤1).摄像机(1)从空中或地面对农作物的植株，包括茎、叶、花、果、皮及害虫进行光学摄像和时序间隔的图象采集，获得的农作物图象数据(11)存入计算机(9)的多媒体数据库(13)中；2).农药检测仪(5)对农作物环境及表面进行农药成分和浓度检测，获得的分离成分检测数据(12)存入计算机(9)的分离成分数据库(14)中；3).分别启动算法程序多媒体数据预处理(15)和分离成分数据预处理(16)，对多媒体数据库(13)和分离成分数据库(14)中的监测数据进行数据处理，去除数据噪声、消除空缺数据；4).启动算法程序图象特征抽取病虫害模式识别(18)，抽取农作物上的病虫害特征，与病虫害特征数据库(17)进行特征匹配识别处理，获取病虫害种类程度信息(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：康南生，王儒敬，宋良图，李雁，
申请(专利权)人：中国科学院合肥智能机械研究所，
类型：发明
国别省市：