新四季網

無人機智能藥物供給噴灑方法和系統與流程

2024-04-05 04:27:05 4

本發明涉及一種無人機藥物噴灑方法,特別是一種無人機智能藥物供給噴灑方法和系統,屬於模式識別和智能控制技術領域。



背景技術:

隨著計算機技術和信息採集與處理技術的發展,自走式農業機械自動導航、機器視覺與農業機器人研究得到重視,成為探索在農業機械裝備中應用智能控制等高新技術研究的重要方向。農藥噴灑機器人能夠有效減少農民勞動量,大規模推廣後必然會減少對農業從業人口的需求數量。但目前所使用的農藥噴灑機器人智能化程度較低,對減少勞動量和減少農業從業人口的作用有限。



技術實現要素:

針對上述現有技術缺陷,本發明的任務在於提供一種無人機智能藥物供給噴灑方法,解決無人機進行藥物噴灑時的定量問題,提高智能化水平。本發明的另一個任務在於提供一種無人機智能藥物供給噴灑系統。

本發明的技術方案如下:一種無人機智能藥物供給噴灑方法,包括由無人機攜帶的三維雷射處理模塊獲取無人機下方的植物的密度信息;由無人機攜帶的視頻圖像處理模塊獲取無人機下方的植物的生長和蟲害狀況;由所述植物的密度信息確定第一係數α,0≤α≤1,由所述植物的生長和蟲害狀況確定第二係數β,0≤β≤1;無人機的藥物噴灑系統噴灑藥物量由第一係數α和第二係數β確定。

進一步的,無人機的藥物噴灑系統噴灑藥物量由第一係數α和第二係數β確定是由公式V=αV1+βV2確定,其中V1為植物密度最高時噴灑藥物量,V2為植物生長和蟲害狀況最差時噴灑藥物量,V為無人機的藥物噴灑系統噴灑藥物量。

進一步的,所述三維雷射處理模塊獲取無人機下方的植物的密度信息,包括步驟:掃描獲取無人機下方的場景點雲數據,根據無人機所在高度測算地面數據,將地面數據從場景點雲數據中去除;對去除地面數據的場景點雲數據進行高斯濾波;根據場景點雲數據的成像區域向地面投影,成像區域單位面積中的點雲數量即為植物的密度信息。

進一步的,所述視頻圖像處理模塊獲取無人機下方的植物的生長和蟲害狀況,包括步驟:分別計算拍攝獲取無人機下方的植物彩色圖像的顏色直方圖和預先存儲的植物生長的標準圖像的顏色直方圖,採用Bhattacharyya距離度量兩個直方圖之間的相似性確定植物的生長和蟲害狀況。

一種無人機智能藥物供給噴灑系統,包括無人機機體和設置於所述無人機機體的無人機控制模塊、GPS導航模塊、藥物噴灑控制模塊、三維雷射處理模塊、視頻圖像處理模塊、通信模塊,所述無人機控制模塊控制無人機的飛行姿態,所述GPS導航模塊確定無人機的位置信息;所述三維雷射處理模塊獲取無人機下方的植物的密度信息,並反饋給藥物噴灑控制模塊;所述視頻圖像處理模塊獲取無人機下方的植物的生長和蟲害狀況,並反饋給藥物噴灑控制模塊;所述藥物噴灑控制模塊根據植物的密度信息以及植物的生長和蟲害狀況,控制噴灑頭的噴灑藥物量,監測無人機所攜帶的藥物剩餘量,確定無人機的返航時間;所述通信模塊將無人機的飛行姿態、位置信息、無人機所攜帶的藥物剩餘量、植物的密度信息以及植物的生長和蟲害狀況反饋給地面監控站。

本發明與現有技術相比的優點在於:本發明利用三維雷射掃描植物獲得植物密度信息以及利用視頻圖像處理模塊獲取植物圖片判斷生長和蟲害狀況以確定噴灑藥物量,避免了無人機藥物噴灑只能憑遠程操控人員經驗或以固定藥物量方式噴灑而造成的施藥不足或過量問題,更有利於植物生長。

附圖說明

圖1為無人機智能藥物供給噴灑系統結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明,但不作為對本發明的限定。

請結合圖1所示,無人機智能藥物供給噴灑系統,包括無人機機體和設置於無人機機體的無人機控制模塊1、GPS導航模塊2、藥物噴灑控制模塊3、三維雷射處理模塊4、視頻圖像處理模塊5、通信模塊6。

無人機控制模塊1控制無人機的飛行姿態,GPS導航模塊2確定無人機的位置信息;三維雷射處理模塊4獲取無人機下方的植物的密度信息,並反饋給藥物噴灑控制模塊3;視頻圖像處理模塊5獲取無人機下方的植物的生長和蟲害狀況,並反饋給藥物噴灑控制模塊3;藥物噴灑控制模塊3根據植物的密度信息以及植物的生長和蟲害狀況,控制噴灑頭的噴灑藥物量,監測無人機所攜帶的藥物剩餘量,確定無人機的返航時間;通信模塊6將無人機的飛行姿態,位置信息,無人機所攜帶的藥物剩餘量,無人機下方植物的密度信息以及植物的生長和蟲害狀況反饋給地面監控站。

無人機返航模式分為人工決策模式和自動模式;人工決策模式即地面監控站的操作人員可根據通信模塊6反饋的無人機的飛行姿態,位置信息,無人機所攜帶的藥物剩餘量人工決策無人機的返航時間;自動模式即無人機控制模塊1根據無人機的飛行姿態,無人機的位置信息和無人機所攜帶的藥物剩餘量自動決策無人機的返航時間;人工決策模式其優先級高於自動模式。

無人機噴灑模式也分為人工決策模式和自動模式;人工決策模式即地面監控站的操作人員可根據通信模塊反饋的無人機下方植物的密度信息以及植物的生長和蟲害狀況人工決策藥物噴灑量;自動模式即無人機根據無人機下方植物的密度信息以及植物的生長和蟲害狀況自主決策藥物噴灑量。同樣的人工決策模式其優先級高於自動模式。

以自動模式進行無人機藥物噴灑方法是這樣的:藥物噴灑供給量按以下公式確定:V=αV1+βV2,其中,其中V1為植物密度最高時噴灑藥物量,V2為植物生長和蟲害狀況最差時噴灑藥物量,V為無人機的藥物噴灑系統噴灑藥物量。V1、V2根據操作人員的經驗取經驗值;第一係數α根據植物的密度信息確定,0≤α≤1,第二係數β根據植物的生長和蟲害狀況確定,0≤β≤1。

通過以下步驟來確定植物的密度信息:1、利用三維雷射處理模塊4的三位雷射掃描,獲取無人機下方的場景點雲數據;2、根據無人機所在高度測算地面數據,將地面數據從場景點雲數據中去除,避免影響無人機下方的果樹的密度信息,減少計算量;3、對去除地面數據的場景點雲數據進行高斯濾波,減少系統誤差和三維雷射自身的成像誤差引起的噪聲;4、根據場景點雲數據的成像區域向地面投影,成像區域單位面積中的點雲數量即為植物的密度信息ρ。

密度信息以及α之間對應關係:

通過一下步驟來確定植物的生長和蟲害狀況:1、利用視頻圖像處理模塊5的CCD相機遙感無人機下方的植物彩色圖像;2、分別計算無人機下方的植物彩色圖像的顏色直方圖和預先存儲的植物生長的標準圖像的顏色直方圖;3、採用Bhattacharyya距離d度量兩個直方圖之間的相似性確定植物的生長和蟲害狀況。

巴氏距離d與β之間的對應關係:

β=1-d。

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀