一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人的製造方法
2023-05-27 12:08:46 1
一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人機，屬於農業航空植物保護新【技術領域】。防治水稻紋枯病的智能無人機的下方的光電吊艙中的攝像機、相機將感知到的水稻田中的彩色稻病圖像輸入彩色稻病圖像儲存系統進行儲存，接著輸入彩色水稻病害圖像識別儀與已儲存的彩色水稻病害標準圖像進行比較，識別水稻紋枯病的危害狀況，將紋枯病的危害信息輸入計算機噴藥治病指令信息系統進行處理，計算機噴藥治病指令信息系統發出的噴藥治病指令通過噴藥治病指令信息傳輸線調控壓力泵向治病化學農藥液體施加的壓力，調控已加壓的化學農藥液體通過治紋枯病化學農藥液體的噴霧器噴向稻田，及時防治水稻紋枯病。
【專利說明】一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人機，屬於農業航空植物保護新【技術領域】。
【背景技術】
[0002]水稻紋枯病是水稻感染半知菌亞門真菌立枯絲核菌而得的病。從水稻苗期至穗期都可發生紋枯病。發病嚴重時數個病斑融合形成大病斑，呈不規則狀雲紋斑，造成葉片發黃枯死。在南方稻區，水稻紋枯病常使大面積的水稻不能抽穗或造成抽穗的秕谷較多，千粒重下降，稻穀減產。在稻田中及早發現水稻紋枯病危害的稻株，及時噴殺菌農藥井R黴素、甲基硫菌靈可以防止病害向橫向、縱向擴展。本發明人繆同春從事水稻栽培工作三十年，在農村實際工作中，發現一部分農民識別水稻蟲害要容易一些，識別水稻病害時可犯了難，誤將這種稻病當成那種稻病噴錯農藥，耽誤了防治水稻病害的時機。
[0003]2012年，在無錫國際博覽中心舉辦的中國物聯網展覽會上，本發明人繆同春看到北京天下圖數據技術有限公司展出的測繪無人機，測繪無人機可以在雲下低空甚至超低空平穩飛行並獲取實況圖像，實況圖像清晰準確，能形象直觀地展現農田災情信息。天下圖無人機已擁有雙GPS定向系統、4000萬像素CCD相機、可以搭載相機三軸穩定平臺、合成孔徑雷達SAR、遙感紅外相機等一流的硬體設備，擁有專業的無人機研發團隊，與民政部國家減災中心、北京航空航天大學等單位建立了長期穩定的合作關係，在北京門頭溝擁有超過4000平方米的生產基地，並且有意與地方企業合作，擴大民用無人機的應用領域。本發明人繆同春對使用無人機快速、高效防治大面積的水稻病蟲害產生了聯想，無人機上攜帶的先進設備能及早發現稻田中受紋枯病危害的稻株，為實現精準防治紋枯病提供了可靠的裝備。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術中的不足，提供一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人機。
[0005]防治水稻紋枯病的關鍵在於早發現、早噴藥、控制病情蔓延。防治水稻紋枯病的智能無人機在稻田上方的超低空飛行，這種智能無人機是可以在田埂上垂直起飛或降落的無人直升機，在無人直升機的下方安裝有光電吊艙，在光電吊艙中配置有雷射相機和電視攝像機，雷射相機和電視攝像機中有彩色圖像傳感器，彩色圖像傳感器將鏡頭對準稻田感知到的彩色圖像的光學信號轉換成電信號輸入彩色稻病圖像儲存系統後將電信號轉換成彩色稻病圖像進行儲存，接著將彩色稻病圖像輸入彩色水稻病害圖像識別儀，與已儲存的多幅水稻紋枯病標準圖像進行對比確認，將新獲得的、經過確認的彩色稻病圖像輸入計算機噴藥治病指令信息系統進行處理，制訂出防治水稻紋枯病的噴藥治病指令，從計算機噴藥治病指令信息系統發出的噴藥治病指令通過計算機噴藥治病指令信息傳輸線調控壓力泵向治紋枯病化學農藥液體的儲存箱內的化學農藥液體施加壓力的大小，壓力泵也調控治紋枯病化學農藥液體的噴霧器噴農藥的快慢和噴藥量的大小。由於智能無人機偵查稻病情況準確，實現了防治紋枯病的全程信息化，噴霧器在空中對準病稻噴農藥準確，噴農藥殺菌狠，防治水稻紋枯病取得了好的效果。
[0006]蓄電池通過內置導電線向電動機供電，在電動機內電能轉換成機械能，單層旋轉翼傳動軸消耗機械能產生旋轉，帶動安裝在單層旋轉翼傳動軸上的單層旋轉翼快速旋轉提供無人直升機飛行所需要的動力，電動機通過動力傳輸軸驅動機尾部螺旋槳推進器快速旋轉，產生無人直升機轉向所需要的動力。從蓄電池輸出的電流通過導電線分別向光電吊艙、彩色稻病圖像儲存系統、彩色水稻病害圖像識別儀、計算機噴藥治病指令信息系統提供作業用電。壓力泵靠自備電源執行噴藥治病指令，分別向治紋枯病化學農藥液體的儲存箱和治紋枯病化學農藥液體的噴霧器中的化學農藥液體施加不同的壓力。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的:
由無人直升機機身2、光電吊艙3、彩色稻病圖像儲存系統4、彩色水稻病害圖像識別儀
5、計算機噴藥治病指令信息系統6、導電線7、電動機8、蓄電池9、單層旋轉翼傳動軸10、單層旋轉翼11、動力傳輸軸12、機尾部螺旋槳推進器13、治紋枯病化學農藥液體的儲存箱14、噴藥治病指令信息傳輸線15、治紋枯病化學農藥液體的噴霧器16、壓力泵17、右雪橇式支撐架18、左雪橇式支撐架19共同組成防治水稻紋枯病的智能無人機I ;
在防治水稻紋枯病的智能無人機I的頂部安裝電動機8、蓄電池9、單層旋轉翼傳動軸10、單層旋轉翼11、動力傳輸軸12、機尾部螺旋槳推進器13，在電動機8的後方安裝蓄電池9，在電動機8的上方安裝單層旋轉翼傳動軸10，在單層旋轉翼傳動軸10上安裝單層旋轉翼11，在電動機8的後方安裝動力傳輸軸12，在動力傳輸軸12的末端安裝機尾部螺旋槳推進器13，在防治水稻紋枯病的智能無人機I的無人直升機機身2的下方安裝右雪橇式支撐架18和左雪橇式支撐架19，在無人直升機機身2的前部安裝光電吊艙3、彩色稻病圖像儲存系統4、彩色水稻病害圖像識別儀5、計算機噴藥治病指令信息系統6、導電線7，在彩色稻病圖像儲存系統4的下方安裝光電吊艙3，在彩色稻病圖像儲存系統4的後方安裝彩色水稻病害圖像識別儀5，在彩色水稻病害圖像識別儀5的後方安裝計算機噴藥治病指令信息系統6，在無人直升機機身2的後部安裝治紋枯病化學農藥液體的儲存箱14、噴藥治病指令信息傳輸線15、治紋枯病化學農藥液體的噴霧器16、壓力泵17，在治紋枯病化學農藥液體的儲存箱14內安裝噴藥治病指令信息傳輸線15和壓力泵17，在無人直升機機身2的下方安裝治紋枯病化學農藥液體的噴霧器16 ；
蓄電池9通過內置導電線與電動機8連接，電動機8通過單層旋轉翼傳動軸10與單層旋轉翼11連接，電動機8通過動力傳輸軸12與機尾部螺旋槳推進器13連接，蓄電池9通過導電線7與光電吊艙3、彩色稻病圖像儲存系統4、彩色水稻病害圖像識別儀5、計算機噴藥治病指令信息系統6連接，壓力泵17帶有自備供電源，光電吊艙3通過信息傳輸線與彩色稻病圖像儲存系統4連接，彩色稻病圖像儲存系統4通過信息傳輸線與彩色水稻病害圖像識別儀5連接，彩色水稻病害圖像識別儀5通過信息傳輸線與計算機噴藥治病指令信息系統6連接，計算機噴藥治病指令信息系統6通過噴藥治病指令信息傳輸線15與壓力泵17連接。
[0008]光電吊艙3是重量小於2.5 kg的、傳感器配置為雷射相機、電視攝像機的微小型光電吊艙或重量小於16 kg的、傳感器配置為雷射相機、電視攝像機、紅外熱像儀的輕型光電吊艙或重量小於43 kg的、傳感器配置為高解析度相機、高清攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀的光電吊艙。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果是:①電推進的無人直升機的動力系統、信息系統、機械噴藥霧系統全部依靠蓄電池或自備電源供電來進行作業，在防治水稻紋枯病的飛行中不向空氣中排放二氧化碳和有害氣體、有利於保護農村的生態環境。②無人機的光電吊艙中的先進設備能獲取高解析度的稻田圖像，並從中發現受水稻紋枯病危害的稻株的圖像，紋枯病造成的病害圖像輸入彩色水稻病害圖像識別儀與已儲存的水稻紋枯病症狀的標準圖像進行對比識別，確認是水稻紋枯病後，才由計算機進行處理，發出噴藥治病指令，所以在防治工作中不會用錯殺菌農藥。③用無人機防治紋枯病由於發現病株早、用農藥省、使用成本低，噴藥殺菌治病的速度快、治病的效果好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]防治水稻紋枯病的智能無人機的下方的光電吊艙中的攝像機、相機將感知到的水稻田中的彩色稻病圖像輸入彩色稻病圖像儲存系統進行儲存，接著輸入彩色水稻病害圖像識別儀與已儲存的彩色水稻病害標準圖像進行比較，識別水稻紋枯病的危害狀況，將紋枯病的危害信息輸入計算機噴藥治病指令信息系統進行處理，計算機噴藥治病指令信息系統發出的噴藥治病指令通過噴藥治病指令信息傳輸線調控壓力泵向治病化學農藥液體施加的壓力，調控已加壓的化學農藥液體通過治紋枯病化學農藥液體的噴霧器噴向稻田，及時防治水稻紋枯病。
[0012]下面本發明將結合附圖中的實施例作進一步描述:
由無人直升機機身2、光電吊艙3、彩色稻病圖像儲存系統4、彩色水稻病害圖像識別儀
5、計算機噴藥治病指令信息系統6、導電線7、電動機8、蓄電池9、單層旋轉翼傳動軸10、單層旋轉翼11、動力傳輸軸12、機尾部螺旋槳推進器13、治紋枯病化學農藥液體的儲存箱14、噴藥治病指令信息傳輸線15、治紋枯病化學農藥液體的噴霧器16、壓力泵17、右雪橇式支撐架18、左雪橇式支撐架19共同組成防治水稻紋枯病的智能無人機I ;
在防治水稻紋枯病的智能無人機I的頂部安裝電動機8、蓄電池9、單層旋轉翼傳動軸10、單層旋轉翼11、動力傳輸軸12、機尾部螺旋槳推進器13，在電動機8的後方安裝蓄電池9，在電動機8的上方安裝單層旋轉翼傳動軸10，在單層旋轉翼傳動軸10上安裝單層旋轉翼11，在電動機8的後方安裝動力傳輸軸12，在動力傳輸軸12的末端安裝機尾部螺旋槳推進器13，在防治水稻紋枯病的智能無人機I的無人直升機機身2的下方安裝右雪橇式支撐架18和左雪橇式支撐架19，在無人直升機機身2的前部安裝光電吊艙3、彩色稻病圖像儲存系統4、彩色水稻病害圖像識別儀5、計算機噴藥治病指令信息系統6、導電線7，在彩色稻病圖像儲存系統4的下方安裝光電吊艙3，在彩色稻病圖像儲存系統4的後方安裝彩色水稻病害圖像識別儀5，在彩色水稻病害圖像識別儀5的後方安裝計算機噴藥治病指令信息系統6，在無人直升機機身2的後部安裝治紋枯病化學農藥液體的儲存箱14、噴藥治病指令信息傳輸線15、治紋枯病化學農藥液體的噴霧器16、壓力泵17，在治紋枯病化學農藥液體的儲存箱14內安裝噴藥治病指令信息傳輸線15和壓力泵17，在無人直升機機身2的下方安裝治紋枯病化學農藥液體的噴霧器16 ；
蓄電池9通過內置導電線與電動機8連接，電動機8通過單層旋轉翼傳動軸10與單層旋轉翼11連接，電動機8通過動力傳輸軸12與機尾部螺旋槳推進器13連接，蓄電池9通過導電線7與光電吊艙3、彩色稻病圖像儲存系統4、彩色水稻病害圖像識別儀5、計算機噴藥治病指令信息系統6連接，壓力泵17帶有自備供電源，光電吊艙3通過信息傳輸線與彩色稻病圖像儲存系統4連接，彩色稻病圖像儲存系統4通過信息傳輸線與彩色水稻病害圖像識別儀5連接，彩色水稻病害圖像識別儀5通過信息傳輸線與計算機噴藥治病指令信息系統6連接，計算機噴藥治病指令信息系統6通過噴藥治病指令信息傳輸線15與壓力泵17連接。
[0013]光電吊艙3是重量小於2.5 kg的、傳感器配置為雷射相機、電視攝像機的微小型光電吊艙或重量小於16 kg的、傳感器配置為雷射相機、電視攝像機、紅外熱像儀的輕型光電吊艙或重量小於43 kg的、傳感器配置為高解析度相機、高清攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀的光電吊艙。
[0014]啟動防治水稻紋枯病的智能無人機飛臨稻田的上空，偵察稻田中水稻紋枯病危害水稻的狀況，為噴藥防治水稻紋枯病提供依據。蓄電池同時向光電吊艙、彩色稻病圖像儲存系統、彩色水稻病害圖像識別儀、計算機噴藥治病指令信息系統提供進行作業的用電，光電吊艙中配置的攝像機、雷射相機能感知稻田中多幅水稻紋枯病菌侵害水稻的彩色圖像，通過信息傳輸線將水稻紋枯病侵害水稻的圖像輸入彩色稻病圖像儲存系統進行儲存，接著輸入彩色水稻病害圖像識別儀與已儲存的若干幅水稻紋枯病危害水稻的症狀的圖像進行自動對比識別，確認稻田中水稻紋枯病的發病程度，將水稻紋枯病的危害信息輸入計算機噴藥治病指令信息系統，並根據危害信息制訂出殺菌農藥井網黴素、甲基硫菌靈的兌水配比濃度和噴霧範圍的噴藥治病指令，從計算機噴藥治病指令信息系統輸出的噴藥治病指令通過噴藥治病指令信息傳輸線調控壓力泵向治紋枯病化學農藥液體的儲存箱內的化學農藥液體施加壓力的大小，並調控壓力泵控制治紋枯病化學農藥液體的噴霧器的噴霧量的大小，做到發現水稻紋枯病在稻田裡早期危害範圍不大時，就及時瞄準發病稻株噴藥殺菌，防止水稻紋枯病擴大危害範圍，防止病菌蔓延到更大的範圍裡危害更多的稻株。噴少量的農藥就可以控制住水稻紋枯病的早期危害，省藥、省工、降低農業成本。
[0015]無人直升機在稻田的田埂上能垂直起飛和降落，使用方便。無人直升機下方的右雪橇式支撐架和左雪橇式支撐架比行走輪接觸地表面的面積大，著陸時更為平穩。
[0016]蓄電池通過內置導電線向電動機供電，電動機驅動單層旋轉翼傳動軸旋轉，帶動安裝在單層旋轉翼傳動軸上的單層旋轉翼一起快速旋轉，提供防治水稻紋枯病的智能無人機的主要飛行動力。電動機的動力傳輸軸帶動機尾部螺旋槳推進器快速旋轉，提供防治水稻紋枯病的智能無人機在飛行中調整飛行方向的動力。蓄電池同時向光電吊艙、彩色稻病圖像儲存系統、彩色水稻病害圖像識別儀、計算機噴藥治病指令信息系統分別提供進行作業時的用電。
[0017]現舉出實施例如下:
實施例一:
防治水稻紋枯病的智能無人機的下方的重量小於2.5 kg的微小型光電吊艙中的雷射相機、電視攝像機將感知到的水稻田中的彩色稻病圖像輸入彩色稻病圖像儲存系統進行儲存，接著輸入彩色水稻病害圖像識別儀與已儲存的彩色水稻紋枯病病害圖像進行比較，識別水稻紋枯病的危害狀況，將紋枯病的危害信息輸入計算機噴藥治病指令信息系統進行處理，計算機噴藥治病指令信息系統發出的噴藥治病指令通過噴藥治病指令信息傳輸線調控壓力泵向治紋枯病化學農藥液體的儲存箱內的治病化學農藥液體施加的壓力，調控已加壓的化學農藥液體通過治紋枯病化學農藥液體的噴霧器噴向稻田，及時防治水稻紋枯病。[0018] 實施例二:
防治水稻紋枯病的智能無人機的下方的重量小於16 kg的輕型光電吊艙中的紅外熱像儀、雷射相機、電視攝像機將感知到的水稻田中的彩色稻病圖像輸入彩色稻病圖像儲存系統進行儲存，接著輸入彩色水稻病害圖像識別儀與已儲存的彩色水稻紋枯病病害圖像進行比較，識別水稻紋枯病的危害狀況，將紋枯病的危害信息輸入計算機噴藥治病指令信息系統進行處理，計算機噴藥治病指令信息系統發出的噴藥治病指令通過噴藥治病指令信息傳輸線調控壓力泵向治紋枯病化學農藥液體的儲存箱內的治病化學農藥液體施加的壓力，調控已加壓的化學農藥液體通過治紋枯病化學農藥液體的噴霧器噴向稻田，及時防治水稻紋枯病。
【權利要求】
1.一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人機，其特徵是，由無人直升機機身(2)、光電吊艙(3)、彩色稻病圖像儲存系統(4)、彩色水稻病害圖像識別儀(5)、計算機噴藥治病指令信息系統(6)、導電線(7)、電動機(8)、蓄電池(9)、單層旋轉翼傳動軸(10)、單層旋轉翼(11)、動力傳輸軸(12)、機尾部螺旋槳推進器(13)、治紋枯病化學農藥液體的儲存箱(14)、噴藥治病指令信息傳輸線(15)、治紋枯病化學農藥液體的噴霧器(16)、壓力泵(17)、右雪橇式支撐架(18)、左雪橇式支撐架(19)共同組成防治水稻紋枯病的智能無人機(I); 在防治水稻紋枯病的智能無人機(I)的頂部安裝電動機(8 )、蓄電池(9 )、單層旋轉翼傳動軸(10 )、單層旋轉翼(11)、動力傳輸軸(12 )、機尾部螺旋槳推進器(13 )，在電動機(8 )的後方安裝蓄電池(9)，在電動機(8)的上方安裝單層旋轉翼傳動軸(10)，在單層旋轉翼傳動軸(10)上安裝單層旋轉翼(11)，在電動機(8)的後方安裝動力傳輸軸(12)，在動力傳輸軸(12)的末端安裝機尾部螺旋槳推進器(13)，在防治水稻紋枯病的智能無人機(I)的無人直升機機身(2)的下方安裝右雪橇式支撐架(18)和左雪橇式支撐架(19)，在無人直升機機身(2)的前部安裝光電吊艙(3)、彩色稻病圖像儲存系統(4)、彩色水稻病害圖像識別儀(5)、計算機噴藥治病指令信息系統(6)、導電線(7)，在彩色稻病圖像儲存系統(4)的下方安裝光電吊艙(3)，在彩色稻病圖像儲存系統(4)的後方安裝彩色水稻病害圖像識別儀(5)，在彩色水稻病害圖像識別儀(5)的後方安裝計算機噴藥治病指令信息系統(6)，在無人直升機機身(2)的後部安裝治紋枯病化學農藥液體的儲存箱(14)、噴藥治病指令信息傳輸線(15)、治紋枯病化學農藥液體的噴霧器(16)、壓力泵(17)，在治紋枯病化學農藥液體的儲存箱(14)內安裝噴藥治病指令信息傳輸線(15)和壓力泵(17)，在無人直升機機身(2)的下方安裝治紋枯病化學農藥液體的噴霧器(16)； 蓄電池(9)通過內置導電線與電動機(8)連接，電動機(8)通過單層旋轉翼傳動軸(10)與單層旋轉翼(11)連接，電動機(8)通過動力傳輸軸(12)與機尾部螺旋槳推進器(13)連接，蓄電池(9)通過導電線(7)與光電吊艙(3)、彩色稻病圖像儲存系統(4)、彩色水稻病害圖像識別儀(5)、計算機噴藥治病指令信息系統(6)連接，壓力泵(17)帶有自備供電源，光電吊艙(3)通過信息傳輸線與彩色稻病圖像儲存系統(4)連接，彩色稻病圖像儲存系統(4)通過信息傳輸線與彩色水稻病害圖像識別儀(5)連接，彩色水稻病害圖像識別儀(5)通過信息傳輸線與計算機噴藥治病指令信息系統(6)連接，計算機噴藥治病指令信息系統(6)通過噴藥治病指令信息傳輸線(15)與壓力泵(17)連接。
2.根據權利要求1所述的一種帶彩色水稻病害圖像識別儀防治水稻紋枯病的無人機，其特徵是，所述的光電吊艙(3)是重量小於2.5 kg的、傳感器配置為雷射相機、電視攝像機的微小型光電吊艙或重量小於16 kg的、傳感器配置為雷射相機、電視攝像機、紅外熱像儀的輕型光電吊艙或重量小於43 kg的、傳感器配置為高解析度相機、高清攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀的光電吊艙。
【文檔編號】B64D1/18GK103523226SQ201310527977
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司