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专利号: 2021116347017
申请人: 江苏业派生物科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.智慧农业用虫害远程检测方法,其特征在于,所述方法包括:步骤S100:对待检测农田内作物的种类进行确认并对该种类作物的种植信息进行提取,同时基于大数据锁定该种类作物的伴随虫害种类;所述种植信息包括作物根茎种植分布密度、作物叶片分布密度;

步骤S200:对所述待检测农田作区域划分得n份矩形农田区域,并基于所述种植信息将所述n份矩形农田区域进行划分为若干个第一区域、第二区域以及所述第二区域的蔓延区域;

步骤S300:对待检测农田内农作物叶面表征图像进行获取,同时将所述农作物叶面表征图像基于所述步骤S200中进行区域划分得到n份矩形农田区域一样将所述农作物叶面表征图像对应分割为n份区域表征图像;

步骤S400:对每份区域表征图像进行伴随虫害种类的特征虫斑识别,并对每份区域表征图像进行虫斑面积计算并根据每份区域表征图像的虫斑面积情况将对应的n份矩形农田区域分别进行标记处理;同时分别对每份矩形农田区域的渗透率进行计算;

步骤S500:基于所述渗透率对虫斑蔓延区域进行识别;

步骤S600:对待检测农田进行虫害等级检测判断;所述虫害等级包括严重、需预防、轻微。

2.根据权利要求1所述的智慧农业用虫害远程检测方法,其特征在于,所述步骤S100在对伴随虫害种类锁定时,以检测时的气候特征为基准筛查条件;将该种类作物在检测时的气候特征条件下出现概率大于概率阈值的伴随虫害种类信息进行提取。

3.根据权利要求1所述的智慧农业用虫害远程检测方法,其特征在于,所述步骤S200包括:

步骤S201:基于大数据将该种类作物的根茎种植最适宜分布密度、单位空间作物叶片最适宜分布密度分别作为基准阈值,即所述基准阈值包括根茎种植密度W、叶片分布密度S;

其中,作物叶片分布密度是指作物叶片与作物叶片之间出现叶片重叠或者覆盖的总体面积与区域面积内所有作物叶片所形成的总体可视面积的比值;即可用公式S=s1/s2来表示,其中s1表示作物叶片与作物叶片之间出现叶片重叠或者覆盖的总体面积;s2表示区域面积内所有作物叶片所形成的总体可视面积;

步骤S202:根据待检测农田的实际面积大小设置单位矩形面积,选定待检测农田的一侧边开始以所述单位矩形面积进行划分得到n份矩形农田区域;对所述n份矩形农田区域的根茎种植分布密度进行计算,将小于所述根茎种植密度W的区域划为第一区域;将大于所述根茎种植密度W的区域划为第二区域;

步骤S203:分别对所有所述第一区域的邻边信息进行搜查,将存在与所述第二区域有三个或三个以上接壤边的第一区域作为所述第二区域的可蔓延区域,对每个所述可蔓延区域内作物叶片分布密度进行计算,将所述作物叶片分布密度大于所述叶片分布密度S的可蔓延区域作为所述第二区域的蔓延区域。

4.根据权利要求1所述的智慧农业用虫害远程检测方法,其特征在于,所述步骤S400包括:

步骤S401:设置第一面积阈值a、第二面积阈值b,且a>b;当一份区域表征图像上的虫斑面积大于所述第一面积阈值a,将该份区域表征图像所对应的矩形农田区域做第一标记;当一份区域表征图像上的虫斑面积大于所述第二面积阈值b且小于所述第一面积阈值a,将该份区域表征图像所对应的矩形农田区域做第二标记;

步骤S402:对每个矩形农田区域进行所有叶片间隙图像捕捉,当一个所述叶片间隙图像上出现虫斑,将所述叶片间隙所对应的农田面积作为渗透区域;

步骤S403:根据公式 对每个矩形农田区域的渗透率P进行计算;其中h1表示出现渗透区域内的作物平均植株高度;h2表示渗透区域轮廓边缘作物的平均植株高度;H表示矩形农田区域内作物的平均植株高度;S表示矩形农田区域面积;s1表示渗透区域面积。

5.根据权利要求4所述的智慧农业用虫害远程检测方法,其特征在于,所述步骤S500对虫斑蔓延区域的识别包括:

步骤S501:设置渗透阈值,筛选出渗透率P大于渗透阈值的矩形农田区域,在所有渗透率P大于渗透阈值的矩形农田区域之间,以各矩形农田区域的区域中心点为起端,进行线段连接;

步骤S502:当所述线段长度满足长度阈值,将所述线段途经过的矩形农田区域均作为该两个矩形农田区域的虫斑蔓延区域。

6.根据权利要求1所述的智慧农业用虫害远程检测方法,其特征在于,所述步骤S600中虫害等级判断的过程包括:

当检测系统检测到存在两个或两个以上标有第一标记的矩形农田区域,所述检测系统对所述两个或两个以上标有第一标记的矩形农田区域进行虫斑蔓延区域识别,当存在所述虫斑蔓延区域,且所述虫斑蔓延区域中有分属于所述第二区域或者所述第二区域的蔓延区域的区域时,虫害等级判断结果为严重;

当检测系统检测到存在两个或两个以上标有第二标记的矩形农田区域,所述检测系统对所述两个或两个以上标有第二标记的矩形农田区域进行虫斑蔓延区域识别,当存在所述虫斑蔓延区域,且所述虫斑蔓延区域中有分属于所述第二区域或者所述第二区域的蔓延区域的区域时,虫害等级判断结果为需预防;

当检测系统检测到存在两个或两个以上标有第二标记的矩形农田区域,所述检测系统对所述两个或两个以上标有第二标记的矩形农田区域进行虫斑蔓延区域识别,当存在所述虫斑蔓延区域,且所述虫斑蔓延区域中有分属于所述第一区域或者所述第二区域的蔓延区域的区域时,虫害等级判断结果为轻微;当不存在所述虫斑蔓延区域时,虫害等级判断结果为轻微。

7.根据权利要求6所述的智慧农业用虫害远程检测方法,其特征在于,在对虫害等级进行判断时将对第一标记的矩形农田区域个数检测优先于对第二标记的矩形农田区域个数检测,即当检测系统检测不到存在两个或两个以上标有第一标记的矩形农田区域时往下顺延开始对标有第二标记的矩形农田区域个数进行检测。

8.应用于权利要求1‑7中任一项的所述智慧农业用虫害远程检测方法的智慧农业用虫害远程检测系统,其特征在于,所述系统包括数据提取模块、区域划分模块、图像分割识别模块、虫斑蔓延区域识别模块、虫害等级检测判断模块;

所述数据提取模块,用于从大数据中对待检测农田内作物的种类进行判别并对该种类作物的种植信息进行提取,同时基于大数据提取该种类作物的伴随虫害种类数据;

所述区域划分模块,用于对所述待检测农田作区域划分,并基于从所述数据提取模块中提取到的数据对区域划分后的待检测农田进行进一步区域划分得到不等个第一区域、第二区域以及所述第二区域的蔓延区域;

所述图像分割识别模块,用于对待检测农田内农作物叶面表征图像进行获取,将所述农作物叶面表征图像基于所述区域划分模块中的区域划分方法对图像进行分割;同时经过分割处理后得到的每份区域进行伴随虫害种类的特征虫斑识别;

所述虫斑蔓延区域识别模块,用于接收所述图像分割识别模块中的数据,进行虫斑面积计算并根据计算结果进行标记处理;进行农田区域的渗透率计算,基于所述渗透率对虫斑蔓延区域进行识别判断;

所述虫害等级检测判断模块,用于对待检测农田进行虫害等级检测判断,所述虫害等级包括严重、需预防、轻微。

9.根据权利要求8所述的智慧农业用虫害远程检测系统,其特征在于,所述虫斑蔓延区域识别模块包括叶片间隙捕捉单元、渗透区域识别单元、渗透率计算单元、虫斑蔓延区域判定单元;

所述叶片间隙捕捉单元,用于对每个矩形农田区域进行所有叶片间隙图像捕捉;

所述渗透区域识别单元,用于对所述叶片间隙捕捉单元中图像进行虫斑识别,并将捕捉到虫斑的叶片间隙区域作为渗透区域;

所述渗透率计算单元,用于接收所述渗透区域识别单元中的数据,对各矩形农田区域的渗透率进行计算;

所述虫斑蔓延区域判定单元,用于接收所述渗透率计算单元中的数据,完成虫斑蔓延区域的判定。

10.根据权利要求1所述的智慧农业用虫害远程检测系统,其特征在于,所述虫害等级检测判断模块包括矩形农田区域个数检测单元、等级判断单元;

所述矩形农田区域个数检测单元,用于对不同标记的矩形农田区域个数检测设置优先级别;所述等级判断单元,用于按照所述矩形农田区域个数检测单元中的优先级设置对待检测农田对应进行不同等级判断,所述虫害等级判断结果包括严重、需预防、轻微。