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一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置

花匠小妙招
2024-11-14 16:39

摘要：一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，由硬件设备和软件算法程序组成。在计算机的控制下，使用摄像机和农药检测仪对农作物进行实时监测，监测信号数字化后，进入计算机数据库，分别依据病虫害特征数据库、农药特征数据库、病虫害防治历史数据库、农药使用历史数据库、病虫害防治知识库和农药知识库里的信息和知识，计算机程序对监测数据进行图象特征抽取病虫害模式识别处理和分离成分特征抽取农药模式识别处理，获得病虫害种类程度信息和农药残留成分浓度信息；进行信息融合处理，获取病虫害发生发展状况抗药性等综合相关信息；进行知识推理智能决策，生成最佳的...

权利要求：

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。 2、根据权利要求1所述的农作物病虫害监测及农药处方生成装置，其中：所述的硬件设备中摄像机(1)和农药检测仪(5)共同组成农作物病虫害监测器的前端信号获取部分，检测数据为计算机(9)中的算法程序处理的原始数据。 3、根据权利要求1所述的一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，其中：所述的软件算法程序中图象特征抽取病虫害模式识别(18)，即图象特征抽取算法程序是对农作物的序列图象，进行形状、尺寸、纹理和颜色的特征抽取处理，抽取农作物上的病虫害特征信息，病虫害模式识别算法程序将病虫害特征信息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)。 4、根据权利要求1所述的一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，其中：所述的软件算法程序中分离成分特征抽取农药模式识别(19)，即分离成分特征抽取算法程序对有机萃取，物理激发与富集，升温有机物成分分离一些过程获得的数据进行特征抽取处理，农药模式识别算法程序将抽取的分离成分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)。 5、根据权利要求1所述的一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，其中：所述的软件算法程序信息融合处理(24)，是依据病虫害防治历史数据库(23)和农药使用历史数据库(25)的历史经验信息，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)进行数据分类、挖掘和相关分析处理，获取病虫害发生、发展状况以及抗药性综合信息。 6、根据权利要求1所述的一种用于农作物病虫害监测及农药处方生成装置，其中：所述的软件算法程序知识推理智能决策(27)，即知识推理算法程序是对经信息融合处理(24)获取的病虫害发生、发展状况以及抗药性综合相关信息，依据病虫害防治知识库(26)和农药知识库(28)中的知识，逻辑推导出病虫害防治农药处方，并智能决策生成科学合理的农药处方(30)。