本發(fā)明涉及智能除草，特別是涉及一種智能除草控制方法及除草控制系統(tǒng)。

背景技術：

1、近年來智能除草技術在農業(yè)領域得到了廣泛關注和應用，隨著科技的不斷進步，傳統(tǒng)的人工除草方式已經難以滿足現(xiàn)代農業(yè)高效、精準、環(huán)保的需求。傳統(tǒng)除草方法不僅勞動強度大、效率低，而且大量使用化學除草劑還可能對土壤和生態(tài)環(huán)境造成污染，不利于農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，亟需一種智能除草控制方法及除草控制系統(tǒng)，提高除草效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種智能除草控制方法及除草控制系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)除草方法不僅勞動強度大、效率低，而且大量使用化學除草劑還可能對土壤和生態(tài)環(huán)境造成污染，不利于農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的問題。

2、本發(fā)明提供了一種智能除草控制方法，包括：

3、獲取農田的遙感影像、高清實物影像和農田種植計劃；

4、根據(jù)所述農田種植計劃確定農田的種植區(qū)域和雜草區(qū)域；

5、對所述遙感影像進行預處理，得到遙感影像對應的遙感數(shù)據(jù)，根據(jù)所述遙感數(shù)據(jù)確定種植區(qū)域和雜草區(qū)域的葉面積指數(shù)；

6、根據(jù)所述高清實物影像確定種植區(qū)域的作物平均高度和雜草區(qū)域的雜草平均高度；

7、根據(jù)所述作物平均高度和所述葉面積指數(shù)確定種植區(qū)域的作物生長速率，根據(jù)所述雜草平均高度和葉面積指數(shù)確定雜草區(qū)域的雜草生長速率；

8、根據(jù)所述作物生長速率和雜草生長速率設定除草機的除草路徑，并根據(jù)所述除草路徑控制除草機的移動，以進行自動除草。

9、優(yōu)選的，根據(jù)所述農田種植計劃確定農田的種植區(qū)域和雜草區(qū)域，包括：

10、所述農田種植計劃包括作物種植位置和作物種植間距；

11、根據(jù)所述作物種植位置確定農田的種植區(qū)域；

12、根據(jù)所述種植區(qū)域和作物種植間距確定農田的雜草區(qū)域。

13、優(yōu)選的，根據(jù)所述遙感數(shù)據(jù)確定種植區(qū)域和雜草區(qū)域的葉面積指數(shù)，包括：

14、根據(jù)所述遙感數(shù)據(jù)確定種植區(qū)域和雜草區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和比值植被指數(shù)，并基于所述歸一化植被指數(shù)和比值植被指數(shù)確定種植區(qū)域和雜草區(qū)域的葉面積指數(shù)。

15、優(yōu)選的，根據(jù)所述遙感數(shù)據(jù)確定種植區(qū)域和雜草區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和比值植被指數(shù)，包括：

16、所述歸一化植被指數(shù)根據(jù)下式確定：

17、

18、所述比值植被指數(shù)根據(jù)下式確定：

19、

20、其中，ndvi表示歸一化植被指數(shù)，rvi表示比值植被指數(shù)，p(nir)表示近紅外波段反射率，p(r)表示紅波段反射率。

21、優(yōu)選的，基于所述歸一化植被指數(shù)和比值植被指數(shù)確定種植區(qū)域和雜草區(qū)域的葉面積指數(shù)，包括：

22、所述種植區(qū)域的葉面積指數(shù)根據(jù)下式確定：

23、laiz＝a·ndviz+b·rviz+c；

24、其中，laiz表示種植區(qū)域的葉面積指數(shù)，ndviz表示種植區(qū)域的歸一化植被指數(shù)，rviz表示種植區(qū)域的比值植被指數(shù)，a、b、c表示系數(shù)；

25、所述雜草區(qū)域的葉面積指數(shù)根據(jù)下式確定：

26、laic＝a·ndvic+b·rvic+c；

27、其中，laic表示雜草區(qū)域的葉面積指數(shù)，ndvic表示雜草區(qū)域的歸一化植被指數(shù)，rvic表示雜草區(qū)域的比值植被指數(shù)。

28、優(yōu)選的，根據(jù)所述作物平均高度和所述葉面積指數(shù)確定種植區(qū)域的作物生長速率，根據(jù)所述雜草平均高度和葉面積指數(shù)確定雜草區(qū)域的雜草生長速率，包括：

29、所述種植區(qū)域的作物生長速率根據(jù)下式確定：

30、wgz＝k1·hz2+k2·laiz2+k3·hz·laiz+k4；

31、其中，wgz表示作物生長速率，hz表示作物平均高度，k1、k2、k3、k4表示系數(shù)；

32、所述雜草區(qū)域的雜草生長速率根據(jù)下式確定：

33、wgc＝k1·hc2+k2·laic2+k3·hc·laic+k4；

34、其中，wgc表示雜草生長速率，hc表示雜草平均高度。

35、優(yōu)選的，根據(jù)所述作物生長速率和雜草生長速率設定除草機的除草路徑，包括：

36、預先設定有預設生長速率；

37、將所述預設生長速率與所述作物生長速率進行對比，若所述預設生長速率小于所述作物生長速率，則根據(jù)所述預設生長速率和雜草生長速率設定除草機的除草路徑；

38、若所述預設生長速率大于或等于所述作物生長速率，則根據(jù)所述作物生長速率和雜草生長速率設定除草機的除草路徑。

39、優(yōu)選的，根據(jù)所述預設生長速率和雜草生長速率設定除草機的除草路徑，包括：

40、將所述預設生長速率和雜草生長速率進行對比，若所述預設生長速率小于所述雜草生長速率，則設定除草機的除草路徑為雜草區(qū)域覆蓋的路徑；

41、若所述預設生長速率大于或等于所述雜草生長速率，則不控制除草機進行除草。

42、優(yōu)選的，根據(jù)所述作物生長速率和雜草生長速率設定除草機的除草路徑包括：

43、將所述作物生長速率和雜草生長速率進行對比，若所述作物生長速率小于所述雜草生長速率，則設定除草機的除草路徑為雜草區(qū)域覆蓋的路徑；

44、若所述作物生長速率大于或等于所述雜草生長速率，則不控制除草機進行除草。

45、本發(fā)明還公開了一種智能除草控制系統(tǒng)，用于應用上述的智能除草控制方法，包括：

46、獲取模塊，用于獲取農田的遙感影像、高清實物影像和農田種植計劃；

47、區(qū)域區(qū)分模塊，用于根據(jù)所述農田種植計劃確定農田的種植區(qū)域和雜草區(qū)域；

48、分析模塊，用于對所述遙感影像進行預處理，得到遙感影像對應的遙感數(shù)據(jù)，根據(jù)所述遙感數(shù)據(jù)確定種植區(qū)域和雜草區(qū)域的葉面積指數(shù)；根據(jù)所述高清實物影像確定種植區(qū)域的作物平均高度和雜草區(qū)域的雜草平均高度；

49、生長確定模塊，用于根據(jù)所述作物平均高度和所述葉面積指數(shù)確定種植區(qū)域的作物生長速率，根據(jù)所述雜草平均高度和葉面積指數(shù)確定雜草區(qū)域的雜草生長速率；

50、除草控制模塊，用于根據(jù)所述作物生長速率和雜草生長速率設定除草機的除草路徑，并根據(jù)所述除草路徑控制除草機的移動，以進行自動除草。

51、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過智能化手段實現(xiàn)精準除草，提高除草效率，減少化學除草劑的使用，降低人工成本，保護生態(tài)環(huán)境。

52、本發(fā)明提供的智能除草控制方法，通過精確識別和區(qū)分作物與雜草，避免了傳統(tǒng)除草方式可能帶來的誤傷作物問題，從而提高了除草的準確性和效率。自動化的除草過程減少了對人工的依賴，降低了勞動強度和人工成本。相比傳統(tǒng)的化學除草方法，智能除草控制方法更加環(huán)保，減少了化學農藥的使用，有利于保護生態(tài)環(huán)境。通過有效的除草管理，可以減少雜草對作物養(yǎng)分和水分的競爭，從而有助于提高作物的產量和質量。并且該方法的應用有助于實現(xiàn)精準農業(yè)管理，通過對作物生長狀況的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，為農業(yè)生產提供科學依據(jù)。