用于植物异常诊断的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于植物异常诊断的系统，其至少包括：捕获设备(1)，其能够实时捕获要被诊断的植物的至少一个样本的图像；存储单元(2)，其包含受异常影响的植物样本的数字化图像的数据库(7)，同时也包含与所述异常相关的技术信息的数据库(8)；人机接口设备(3)，其能够显示植物样本的数字化图像；人控设备(4)，其能够允许用户和人机接口设备(3)之间的主动交互；以及处理单元(5)，其可操作地与捕获设备(1)、存储单元(2)、人机接口设备(3)以及人控设备(4)关联。处理单元(5)被配置为运行专用计算机程序(6)，其能够：将要诊断的植物样本的图像和在来自存储单元(2)的图像的数据库(7)中存档的植物样本的数字化图像同时显示在人机接口设备(3)上；通过人机接口设备(3)自动提供适于处理被诊断的异常的至少一种产品和/或方法的信息；并且允许通过人控设备(4)对人机接口设备(3)中显示的植物图像进行图形操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于植物异常(anomaly)诊断的系统，其特征在于包括-至少一个捕获设备(1)，其能够实时捕获要被诊断的植物的至少一个样本的图像；-至少一个存储单元O)，其包括受异常影响的植物样本的数字化图像的数据库 (7)，也包括与所述异常相关的技术信息的数据库(8)；-至少一个人机接口(humaninterface)设备(3)，其能够显示植物样本的数字化图像；-至少一个人控(humancontrol)设备，其能够允许用户和人机接口设备(3) 之间的主动交互；以及-至少一个处理单元(5)，其可操作地与捕获设备(1)、存储单元O)、人机接口设备(3)以及人控设备(4)关联，该处理单元( 被配置为运行专用计算机程序(6)，该计算机程序能够-允许将要被诊断的植物样本的图像和在来自存储单元O)的图像的数据库(7) 中存档的植物样本的数字化图像同时显示在人机接口设备C3)上；-通过人机接口设备(3)自动提供适于处理所诊断的异常的至少一种产品和/或方法的信息；并且-允许通过人控设备(4)对人机接口设备(3)中示出的植物图像进行图形操纵。此外，本专利技术涉及使用如上定义的用于识别植物异常的系统。本专利技术的优选实施例涉及使用如上定义的系统，其中要识别的植物异常是由细菌、病毒、真菌、线虫或昆虫引起的。更具体而言，本专利技术涉及一种能够通过提供技术信息和操纵图像来允许对植物疾病进行诊断、评估和控制的系统，所述图像允许通过图形界面的方式分析这些异常的外部表现。
技术介绍
通常，植物异常通过其形态、生理或行为的变化来表现，并且在由病毒、真菌、细菌、线虫、植原体(phytoplasma)或类病毒引起时它们可具有生物起因，并且/或在由营养缺失(出自矿物不足)或不合适的环境条件例如高温、土壤成分、过大的湿度和/或存在污染物所引起时具有非生物起因。植物中的异常可损害作物产出的质量和/或数量。即使是现在，尽管有科学和植物病理学的进步，在田地中还会发生相当大的损失，使农民蒙受重大损失。鉴于此，通过控制测量的方式对植物异常的诊断以及对其合适的处理是必要的， 以使这些损失最小化。在这方面，在未成熟阶段发现问题非常重要，以便允许在问题涌现的初期、在其大规模扩散之前控制异常，从而避免出现重大问题。但是，这样的诊断对于农民、农学家、科学家、研究人员和一般学者来说通常是相对复杂的事务，因为需要高度专业化的技术知识。因此，需要来自不同领域的许多专业人员例如昆虫学家、病理学家、遗传学家、土壤、除草剂、果实生长等的专家来执行各个诊断。此夕卜，已知异常的变化和数量很大，以至于在参阅的书本、杂志和其它文献中进行的人工研究需要大量时间和精力。重要的一点是强调错误的诊断会带来不适于异常处理的控制行为， 从而引起额外的损失。鉴于此，人们已主要通过对异常的生理表现的研究和分析来寻找便于识别这些异常的解决方案。例如，北美专利US 5，841，883描述了一种能够通过(由计算机)对要被诊断的植物的图像和数字数据库中包含的受异常影响的植物的图像之间进行自动化图形比较来提供植物异常诊断的设备和方法。在实践中，自动化容易产生错误，因为捕获到的要被诊断的植物的图像必须与颜色、亮度、对比度的指定的条件和标准一致，并位于预定的位置和角度。因此，不符合这些条件和标准的图像可能会使得设备/方法进行错误的诊断，这会导致不恰当的处理，并由此给种植园带来重大损失。此外，自动化需要高处理能力，即，它增加了实现该设备/方法所需要的成本，使得规模小的农民无法使用它。北美专利申请US 2002/0021拟8描述了在网页(出自微软hternet Explorer 或Mozilla Firefox)上实现的系统，其允许对要被诊断的植物的图片与数据库中存储的受异常影响的植物的图片进行视觉比较。这样的图片互相相邻(并排)地排列。于是，与文档US 5，841，883中公开的自动化设备/方法不同，比较必须由用户可视地进行。但是，该系统不允许通过例如放大、缩小、备注、裁剪、突出、增强等资源(这些对于更准确的比较结果有时是必要的)来操纵或编辑图像，由此限制了其可用性。此外，用于比较的图像是静态性质的，即它们在很多情况下是不恰当地拍摄的图片，从而阻止了更准确的分析。在该方法中，文档没有指定用于捕获摄影图像的过程。换句话说，使用静态图像也限制了系统的可用性。北美专利US 6，014，451，对应于巴西申请PI 9813086-2，也公开了一种通过对实时捕获的要被诊断的植物的图像与数据库中存储的受异常影响的植物的图像进行视觉比较来诊断植物异常的系统。该系统不同于前面提到的那些系统，它能够实时提供动态图像， 并允许操纵和编辑它们。但是，该系统需要使用多种专有计算机程序例如Labview Pro, Adobe Photoshop、Microsoft Access 和 Microsoft Word，这除了需要硬件的高处理能力夕卜，一旦没有专用的计算机程序来控制系统的主要功能，不能最优化其各部件之间的数据流。此外，购买这些程序的成本使得实现该系统很昂贵。另外，关于异常处理的建议不是自动做出的，需要专家在场能够通过电话呼叫、电子邮件或信件来向用户推荐用于处理的产品/方法，从而一般损害了实用性。此外，上面确定的文档中定义的系统需要安装昂贵的结构化远程实验室，包括靠近农场场所的显微镜、摄像机和微生物培养设备。通过在这些远程实验室捕获的图像，具有专家的中心实验室分析在远程实验室收集到的图像和/或额外数据，并且从这时开始，通过专家，其诊断可能的疾病。由于该文档是1998年的，那时候还没有足够的技术进步，以至于装配具有所有相关设备的中心实验室和多个远程实验室需要很高的成本，从而其实践应用是不可行的。因此，上面提到的当前技术水平的文档没有一个公开了这样一种通过比较植物异常的图像来诊断植物异常的系统/设备/方法，其结合了识别/处理的高准确度、易于操作和低成本，以及使用较少数量和种类的设备以及高性能。专利技术目标本专利技术的目标是提供一种简单操作的低成本计算机化系统，其能够允许通过操纵在图形界面上布置的图像和技术信息来对植物异常进行诊断和处理，能够以快速简单的方式来对这样的异常的生理表现进行识别和分析。本专利技术的另一个目标是这样的系统能够提供关于用于特定异常的处理和控制的产品的信息和推荐，而不需要使系统用户直接与专家交互。本专利技术的又一个目标是使得这样的系统的所有主要功能由专用的计算机程序控制，以优化处理和数据流，同时消除对购买第三方专有软件的需要，由此更多地降低实现成本。
技术实现思路
本专利技术的目标通过提供一种用于植物异常诊断的系统来实现，该系统至少包括 捕获设备，其能够实时捕获要被诊断的植物的至少一个样本的图像；存储单元，其包括受异常影响的植物样本的数字化图像的数据库，也包括与所述异常相关的技术信息的数据库； 人机接口设备，其能够显示植物样本的数字化图像；人控设备，其能够允许用户和人机接口设备之间的主动交互；以及处理单元，其可操作地与捕获设备、存储单元、人机接口设备以及人控设备关联。该处理单元被配置为运行专用计算机程序，该程序能够将要被诊断的植物样本的图像和在来自存储单元的图像的数据库中存档的植物样本的数字化图像同时显示在人机接口设备上；通过人机接口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·F·杜瓦特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：