一種監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)，包括移動拍攝端和本地接收端，移動拍攝端包括無人機，無人機上設(shè)置攝像頭、存儲器、微處理器、超聲波測距模塊和無線發(fā)送模塊，攝像頭的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器，微處理器連接存儲器進行信息讀寫，微處理器連接超聲波測距模塊進行距離判斷，微處理器連接無線發(fā)送模塊將攝像頭拍攝數(shù)據(jù)進行遠程發(fā)送；本地接收端包括與無線發(fā)送模塊匹配的無線接收模塊，以及與無線接收模塊連接的本地計算機，本發(fā)明還提供了基于所述的監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)的攝像方法，本發(fā)明通過無人機攜帶攝像頭對大棚內(nèi)的植物進行隨機拍照，避免了在大棚內(nèi)固定安裝許多攝像頭對植物進行監(jiān)測，減少了攝像頭個數(shù)，大大節(jié)省了對大棚植物進行監(jiān)測的成本。
【專利說明】 一種監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著科技的飛速發(fā)展，不斷推動著工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域自動化程度的提高，我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是是國家重要經(jīng)濟命脈，是國家穩(wěn)定長治久安的保證，因此農(nóng)業(yè)自動化程度的高低，是關(guān)系到國計民生的重大問題。
[0003]農(nóng)業(yè)大棚的規(guī)模越來越大，要求也越來越多，人們不再滿足于傳統(tǒng)形式上的大棚監(jiān)測手段。傳統(tǒng)的大棚監(jiān)測主要是靠人力，但這在大規(guī)模的大棚種植過程中不僅費時費力，而且經(jīng)常出現(xiàn)盲點。后來人們?yōu)榱耸r和便于管理在大棚內(nèi)安裝許多固定的攝像頭來代替人眼，對大棚植物進行監(jiān)測，但這種方法的成本高，在推廣中受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)及方法，利用Zigbee無線傳輸技術(shù)和超聲波定位技術(shù)通過在無人機上安裝攝像頭對大棚植物進行監(jiān)測，不僅大大降低了傳統(tǒng)大棚植物監(jiān)測的成本，還提高了大棚植物監(jiān)測的靈活性，為大棚的自動監(jiān)測管理提供了極大的方便。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)，包括移動拍攝端和本地接收端，其中:
[0007]所述移動拍攝端包括無人機1，無人機I上設(shè)置攝像頭2、存儲器3、微處理器4、超聲波測距模塊5和無線發(fā)送模塊6，攝像頭2的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器4，微處理器4連接存儲器3進行信息讀寫，微處理器4連接超聲波測距模塊5進行距離判斷，微處理器4連接無線發(fā)送模塊6將攝像頭2拍攝數(shù)據(jù)進行遠程發(fā)送；
[0008]所述本地接收端包括與無線發(fā)送模塊6匹配的無線接收模塊7，以及與無線接收模塊7連接的本地計算機8。
[0009]所述的無人機I可以通過遙控來控制無人機I的起飛和降落。
[0010]所述無線發(fā)送模塊6采用無線發(fā)射芯片CC2430或CC2530。
[0011]所述無線接收模塊7采用無線發(fā)射芯片CC2430或CC2530。
[0012]所述移動拍攝端還包括連接微處理器4的時間模塊，通過設(shè)定的時間間隔，控制攝像頭2拍攝。
[0013]本發(fā)明還提供了基于所述的監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)的攝像方法，包括:
[0014]通過超聲波測距模塊5控制無人機I的飛行位置分別位于大棚的各個方位；
[0015]利用無人機I上的攝像頭2進行拍攝；
[0016]將拍攝信息傳送至微處理器4，由微處理器4將其轉(zhuǎn)存至存儲器3或者通過無線發(fā)送模塊6向外發(fā)送；
[0017]本地計算機8通過無線接收模塊7接收無人機I發(fā)送的信息。[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過無人機攜帶的單個攝像頭對大棚內(nèi)的植物進行隨機拍照，避免了在大棚內(nèi)固定安裝許多攝像頭對植物進行監(jiān)測，減少了攝像頭的個數(shù)，大大節(jié)省了對大棚植物進行監(jiān)測的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的硬件系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)組成框圖。
[0021]圖3為本發(fā)明無人機超聲波測距工作流程圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的攝像頭工作流程圖。
[0023]圖5為本發(fā)明PC機接受數(shù)據(jù)工作流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0025]參見圖1，所述的無人機I在大棚內(nèi)植物的上方飛行，通過飛機上搭載的攝像頭2每隔一段時間隨機的給植物拍照，然后把拍得的照片信息通過無線發(fā)送模塊6發(fā)送給本地計算機8，大棚管理者可以根據(jù)傳回來的照片分析當前大棚內(nèi)的植物是否缺水，有蟲害等信
肩、O
[0026]參見圖2，無人機I內(nèi)搭載的設(shè)備包括:攝像頭2、存儲器3、微處理器4、超聲波測距模塊5和無線發(fā)送模塊6，攝像頭2的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器4，微處理器4連接存儲器3進行信息讀寫，微處理器4連接超聲波測距模塊5進行距離判斷，微處理器4連接無線發(fā)送模塊6將攝像頭2拍攝數(shù)據(jù)進行遠程發(fā)送；
[0027]參見圖3，無人機起飛以后，由超聲波測距模塊5測算無人機I與大棚植物，大棚頂端、前面、后面、左面、右面的距離，經(jīng)微處理器4處理，來判斷無人機的頂端、下面、前面、后面、左面、右面是否有障礙物，如果有則無人機需要調(diào)整方向然后繼續(xù)飛行，如果超聲波測得頂端、前面、后面、左面、右面沒有障礙物則無人機繼續(xù)飛行，如此往復(fù)。
[0028]超聲波測距模塊5主要作用是保證無人機I與大棚和植物保持一定的距離，確保無人機I在一個無障礙的區(qū)域飛行，而不至于撞到大棚和植物。
[0029]參見圖4，無人機起飛以后，在大棚植物上方繞大棚飛行，此時攝像頭2每隔一段時間就拍一張照片，經(jīng)處理后通過無線發(fā)送模塊6發(fā)送。
[0030]無線發(fā)送模塊采用Zigbee技術(shù)，發(fā)送模塊的芯片采用相關(guān)無線發(fā)射芯片(如CC2430、CC2530 等芯片)。
[0031]參見圖5，本地計算機8通過串口線與無線接收模塊7相連，無線接收模塊7接收到來自無人機I拍攝的照片時，通過串口傳給PC機8，大棚管理者可以通過PC機8顯示的照片來獲取大棚植物當前的狀態(tài)和相關(guān)信息。
[0032]無線接收模塊7主要作用是用來接收來時無人機I的照片信息，接收芯片采用相關(guān)無線發(fā)射芯片(如CC2430、CC2530等芯片)。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)，包括移動拍攝端和本地接收端，其特征在于， 所述移動拍攝端包括無人機(1)，無人機(I)上設(shè)置攝像頭(2)、存儲器(3)、微處理器(4)、超聲波測距模塊(5)和無線發(fā)送模塊(6)，攝像頭(2)的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器(4)，微處理器(4 )連接存儲器(3 )進行信息讀寫，微處理器(4 )連接超聲波測距模塊(5 )進行距離判斷，微處理器(4)連接無線發(fā)送模塊(6)將攝像頭(2)拍攝數(shù)據(jù)進行遠程發(fā)送； 所述本地接收端包括與無線發(fā)送模塊(6)匹配的無線接收模塊(7)，以及與無線接收模塊(7 )連接的本地計算機(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述無線發(fā)送模塊(6)采用無線發(fā)射芯片CC2430或CC2530。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述無線接收模塊(7)采用無線發(fā)射芯片CC2430或CC2530。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)及方法，其特征在于，所述移動拍攝端還包括連接微處理器(4)的時間模塊，通過設(shè)定的時間間隔，控制攝像頭(2)拍攝。
5.基于權(quán)利要求1所述的監(jiān)測大棚植物的移動攝像系統(tǒng)的攝像方法，其特征在于，包括: 通過超聲波測距模塊(5)控制無人機(I)的飛行位置分別位于大棚的各個方位； 利用無人機(I)上的攝像頭(2)進行拍攝； 將拍攝信息傳送至微處理器(4 )，由微處理器(4 )將其轉(zhuǎn)存至存儲器(3 )或者通過無線發(fā)送模塊(6)向外發(fā)送； 本地計算機(8)通過無線接收模塊(7)接收無人機(I)發(fā)送的信息。
【文檔編號】G01C11/02GK103795974SQ201310543041
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】張開生, 彭朋, 李躍華 申請人:陜西科技大學