一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)植保信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]病蟲害的科學(xué)防治是保證我國(guó)糧食增產(chǎn)的有效手段之一。近年，由于病蟲害頻發(fā)，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)，既增加了化學(xué)農(nóng)藥噴施量，又對(duì)自然環(huán)境和國(guó)民健康造成極大隱患。因此，研發(fā)病蟲害快速、便攜識(shí)別裝置與系統(tǒng)是促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要內(nèi)容。
[0003]作物病害準(zhǔn)確識(shí)別，是進(jìn)行科學(xué)定量施藥的基礎(chǔ)。但作物存在相似病害或者同種病害的不同階段，缺少大田經(jīng)驗(yàn)的人員存在誤判嚴(yán)重度或混淆病害名稱的問題。例如，小麥銹病分條銹病、葉銹病和桿銹病3種，是我國(guó)小麥作物上發(fā)生面積廣，危害最重的一類病害。非專業(yè)人員常混淆條銹病和葉銹病，且在病害病情調(diào)查時(shí)，不同人員對(duì)病害評(píng)估有較大差異，對(duì)病害防治科學(xué)研宄和防治施藥都會(huì)造成一定影響。對(duì)此，植保學(xué)者常根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)給出作物受害嚴(yán)重度，植保人員、普通農(nóng)民或其他領(lǐng)域人員可根據(jù)農(nóng)業(yè)部病害病情標(biāo)準(zhǔn)予以計(jì)算和判斷。隨著圖像處理技術(shù)和數(shù)碼產(chǎn)品的飛速發(fā)展，部分研宄工作者憑借室內(nèi)外數(shù)碼圖像予以病害指數(shù)的計(jì)算和病害嚴(yán)重度的判斷。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
[0005]常規(guī)的田間調(diào)查，因?qū)＜液推胀ㄖ脖Ｈ藛T的判斷尺度不一，人為因素對(duì)病情劃分影響較大，不易于定量施藥防治措施的制定。尤其是最佳噴藥期判斷偏失，要么增大化學(xué)農(nóng)藥噴施量，對(duì)環(huán)境造成污染；要么因判斷偏低，施用農(nóng)藥未達(dá)到防治效果，直接影響到作物產(chǎn)量和品質(zhì)，后者僅借助數(shù)碼產(chǎn)品和圖像處理技術(shù)，多限于實(shí)驗(yàn)室研宄，離實(shí)際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用仍有距離，且二者都未形成成熟的一體化裝置和系統(tǒng)。
[0006]綜上，急需病害病情識(shí)別精度高、專門的病情指數(shù)計(jì)算裝置的研發(fā)，從而為病害及時(shí)防治與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007](一 )要解決的技術(shù)問題
[0008]本實(shí)用新型提供了一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，準(zhǔn)確地對(duì)病害葉片面積進(jìn)行識(shí)別提取，為病害防治及施藥提供指導(dǎo)，利于環(huán)境保護(hù)并促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
[0009]( 二 )技術(shù)方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，該裝置包括:圖譜信息采集裝置、樣品采集裝置、圖像采集卡和處理器，所述圖像采集卡的信號(hào)輸入接口與所述圖譜信息采集裝置的信號(hào)輸出接口相連接，所述圖像采集卡的信號(hào)輸出接口與處理器的信號(hào)輸入接口相連接；
[0011]所述圖譜信息采集裝置，用于采集作物病害葉片的圖譜信息；
[0012]所述樣品采集裝置，設(shè)置在所述圖譜信息采集裝置的正下方，用于放置作物病害葉片以及為所述圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源；
[0013]所述圖像采集卡，用于將所述圖譜信息采集裝置采集的作物病害葉片的圖譜信息傳輸?shù)剿鎏幚砥鳌?br>[0014]優(yōu)選地，所述圖譜信息采集裝置為三波段圖譜相機(jī)。
[0015]優(yōu)選地，所述三波段圖譜相機(jī)的三個(gè)波段為455nm、605nm和695nm。
[0016]優(yōu)選地，所述樣品采集裝置包括:
[0017]相機(jī)架，用于放置所述圖譜信息采集裝置；
[0018]葉片放置板，設(shè)置在所述相機(jī)架的正下方，用于放置待鑒定作物病害葉片；
[0019]光源，設(shè)置在所述葉片放置板上方的兩側(cè)，用于為所述圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源。
[0020]優(yōu)選地，所述葉片放置板上設(shè)有固定件，用于固定待鑒定作物病害葉片。
[0021]優(yōu)選地，所述葉片放置板包括:多葉片放置板和單葉片放置板。
[0022]優(yōu)選地，所述樣品采集裝置還包括用于調(diào)整所述光源的光照位置和光照方向的光源調(diào)整裝置。
[0023]優(yōu)選地，所述處理器為計(jì)算機(jī)。
[0024](三)有益效果
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，采用三波段圖譜相機(jī)對(duì)多葉片或單葉片進(jìn)行作物病害葉片的圖譜信息采集，準(zhǔn)確地對(duì)病害葉片面積進(jìn)行識(shí)別提??；為病害防治及施藥提供指導(dǎo)，利于環(huán)境保護(hù)并促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2(a)是本實(shí)用新型實(shí)施例的中樣品采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0028]圖2(b)是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的中樣品采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0030]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，包括:
[0032]圖譜信息采集裝置10、樣品采集裝置20、圖像采集卡30和處理器40，所述圖像采集卡30的信號(hào)輸入接口與所述圖譜信息采集裝置10的信號(hào)輸出接口相連接，所述圖像采集卡30的信號(hào)輸出接口與處理器40的信號(hào)輸入接口相連接；
[0033]所述圖譜信息采集裝置10，用于采集作物病害葉片的圖譜信息；
[0034]所述樣品采集裝置20，設(shè)置在所述圖譜信息采集裝置10的正下方，用于放置作物病害葉片以及為所述圖譜信息采集裝置10提供微環(huán)境光源；
[0035]所述圖像采集卡30，用于將所述圖譜信息采集裝置10采集的作物病害葉片的圖譜信息傳輸?shù)剿鎏幚砥?0。
[0036]進(jìn)一步地，所述處理器40用于作物病害識(shí)別與病情評(píng)估。所述處理器可以為計(jì)算機(jī)或其他具有處理功能的硬件設(shè)備。處理器用于根據(jù)圖譜信息采集裝置采集的作物病害葉片的圖譜信息，進(jìn)行病害識(shí)別并計(jì)算病情指數(shù)，提供最優(yōu)的藥物品名與噴藥劑量。
[0037]進(jìn)一步地，所述圖譜信息采集裝置為三波段圖譜相機(jī)，其中，所述三波段圖譜相機(jī)的三個(gè)波段為455nm、605nm和695nm。本實(shí)用新型實(shí)施例采用特殊三波段的多光譜相機(jī)，具有很高的圖像分辨率，能夠充分利用三波段的圖像紋理特征，對(duì)病害面積統(tǒng)計(jì)，病情嚴(yán)重度計(jì)算；同時(shí)三波段構(gòu)建的植被指數(shù)運(yùn)算，得出病情嚴(yán)重度結(jié)果。
[0038]病情指數(shù)SI = 455/695 ；S2 = 605/695，為特殊的植被指數(shù)，經(jīng)過層層篩選得出的。
[0039]進(jìn)一步地，所述樣品采集裝置20，如圖2(a)和圖2(b)所示，包括:相機(jī)架201，用于放置所述圖譜信息采集裝置；葉片放置板202，設(shè)置在所述相機(jī)架的正下方，用于放置待鑒定作物病害葉片；光源203，設(shè)置在所述葉片放置板上方的兩側(cè)，用于為所述圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源。
[0040]更進(jìn)一步地，所述葉片放置板202上設(shè)有固定件，用于固定待鑒定作物病害葉片。本實(shí)用新型實(shí)施例通過在葉片放置板上設(shè)置固定件，可以有效地固定待鑒定作物病害葉片，便于整株的病情測(cè)定，或者單葉無損病情測(cè)定。
[0041]進(jìn)一步地，所述葉片放置板202包括:多葉片放置板和單葉片放置板，多葉片放置板，如圖2(a)所示，多葉片放置板可以同時(shí)放置三片或更多待鑒定作物病害葉片，同步采集病害植株不同葉位葉片，用于更加全面地對(duì)一株病害植株進(jìn)行評(píng)價(jià)；單葉片放置板，如圖2 (b)所示，僅可以放置一片待鑒定作物病害葉片，并可直接現(xiàn)場(chǎng)對(duì)病害植株進(jìn)行放置檢測(cè)，無需破壞葉片樣本，實(shí)現(xiàn)病害葉片圖像采集。
[0042]進(jìn)一步地，所述樣品采集裝置20還包括用于調(diào)整所述光源的光照位置和光照方向的光源調(diào)整裝置，便于根據(jù)葉片放置板的不同以及葉片放置板上放置的待鑒定作物病害葉片，調(diào)整所述光源的光照位置和光照方向。
[0043]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，采用三波段圖譜相機(jī)對(duì)多葉片或單葉片進(jìn)行作物病害葉片的圖譜信息采集，準(zhǔn)確地對(duì)病害葉片面積進(jìn)行識(shí)別提取，為病害防治及施藥提供指導(dǎo)，利于環(huán)境保護(hù)并促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
[0044]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，包括:圖譜信息采集裝置、樣品采集裝置、圖像采集卡和處理器，所述圖像采集卡的信號(hào)輸入接口與所述圖譜信息采集裝置的信號(hào)輸出接口相連接，所述圖像采集卡的信號(hào)輸出接口與處理器的信號(hào)輸入接口相連接; 所述圖譜信息采集裝置，用于采集作物病害葉片的圖譜信息； 所述樣品采集裝置，設(shè)置在所述圖譜信息采集裝置的正下方，用于放置作物病害葉片以及為所述圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源； 所述圖像采集卡，用于將所述圖譜信息采集裝置采集的作物病害葉片的圖譜信息傳輸?shù)剿鎏幚砥鳌?br>2.如權(quán)利要求1所述的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，所述圖譜信息采集裝置為三波段圖譜相機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，所述三波段圖譜相機(jī)的三個(gè)波段為455nm、605nm和695nm。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，所述樣品采集裝置包括: 相機(jī)架，用于放置所述圖譜信息采集裝置； 葉片放置板，設(shè)置在所述相機(jī)架的正下方，用于放置待鑒定作物病害葉片； 光源，設(shè)置在所述葉片放置板上方的兩側(cè)，用于為所述圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源。
5.如權(quán)利要求4所述的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，所述葉片放置板上設(shè)有固定件，用于固定待鑒定作物病害葉片。
6.如權(quán)利要求4所述的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，所述葉片放置板包括:多葉片放置板和單葉片放置板。
7.如權(quán)利要求4所述的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，所述樣品采集裝置還包括用于調(diào)整所述光源的光照位置和光照方向的光源調(diào)整裝置。
8.如權(quán)利要求2所述的作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，其特征在于，所述處理器為計(jì)算機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)植保信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種作物病害識(shí)別與病情評(píng)估裝置，包括：圖譜信息采集裝置、樣品采集裝置、圖像采集卡和處理器；圖譜信息采集裝置，用于采集作物病害葉片的圖譜信息；樣品采集裝置，設(shè)置在圖譜信息采集裝置的正下方，用于放置作物病害葉片以及為圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源；圖像采集卡，用于將圖譜信息采集裝置采集的作物病害葉片的圖譜信息傳輸?shù)教幚砥?。本?shí)用新型能準(zhǔn)確地對(duì)病害葉片面積進(jìn)行識(shí)別提取，為病害防治及施藥提供指導(dǎo)，利于環(huán)境保護(hù)和促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
【IPC分類】G06Q50-02, G06Q10-06
【公開號(hào)】CN204496549
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520070193
【發(fā)明人】張東彥, 梁棟, 黃林生, 趙晉陵, 黃文江, 徐超, 朱大洲
【申請(qǐng)人】安徽大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日