一种橡胶树病虫害智能识别系统技术方案

本发明专利技术涉及一种橡胶树病虫害智能识别系统，属于橡胶树林智能管理领域，包括:图像采集器，能够搭载在手持设备或无人机上；病虫害数据库，存储包括症状特征、症状诱因、症状影响及症状预防和治疗措施；后台处理器，能够接收图像采集端发送的图像，并提取图像中的症状数据，将症状数据和病虫害数据库中的症状特征进行对比匹配，症状数据包括颜色、形状、分布位置和面积；云端服务器，能够同步病虫害数据库中的病虫害信息；移动端，能够通过云端服务器与后台处理器通信，并能够验证或修改后台处理器的匹配结果；能够现场对橡胶树进行图像采集和病虫害症状匹配，能够使得任何人都能够橡胶林病虫害的现场确认，做到橡胶树病虫害的早发现早防治。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶树病虫害智能识别系统
本专利技术涉及一种橡胶树病虫害智能识别系统，属于橡胶树林智能管理领域。
技术介绍
天然橡胶(NaturalRubber，NR)具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，因此目前被广泛应用于工业、国防、交通、民生、医药、卫生等领域，是一种重要的工业原料和战略资源。天然橡胶99％以上的产量来自于巴西橡胶树[Heveabrasiliensis(Willd.exA.Juss.)Muell.Arg]，目前全球有60多个国家种植巴西橡胶树，其中90％以上集中于亚洲地区。我国经过多年的发展，天然橡胶产业不断壮大，现在海南、云南和广东等省区有1750多万亩胶园，年干胶产量80多万吨，产能超过100万吨，种植面积仅次于印度尼西亚和泰国，居世界第三位，产量仅次于泰国、印度尼西亚和越南，居世界第四位。橡胶树病重害问题一直是影响天然橡胶产量的重要因素之一。我国橡胶树病害主要以白粉病、炭疽病、棒孢霉落叶病和死皮等为主；害虫以六点始叶螨、介壳虫和小蠹虫发生危害为主。通常情况下，人们会提前预防或者根据受病虫害侵袭情况喷洒相应的农药，以防止病虫害的进一步恶化和大面积扩散，因此准确诊断病虫害及尽早掌握病害情况和发病特点，对保证天然橡胶产量，减少胶农经济损失意义重大。目前，我国橡胶树病虫害的发病情况诊断主要是采用传统的人工识别方式进行诊断，这对参与人员的专业能力要求很高，且劳动强度大，不易操作。另外，由于病害的直接观察者专业知识欠缺而病害症状复杂多变，而专家数量极少，不能一直在田间地头为胶农提供咨询服务，导致病虫害误诊及最佳防治时机的错失，进而造成盲目、不合理地施药，不仅不能有效地控制病害，反而带来生态环境污染等一系列问题。因此，实现橡胶树病虫害的智能识别、诊断，做到早发现早防治对于减少经济损失，减轻环境污染具有重要现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决上述问题，设计了本专利技术通过绑定病虫害数据库，能够现场对橡胶树进行图像采集和病虫害症状匹配，能够使得任何人都能够橡胶林病虫害的现场确认，做到橡胶树病虫害的早发现早防治。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种橡胶树病虫害智能识别系统，包括:图像采集器，能够搭载在手持设备或无人机上，且能够对橡胶树的树叶或/和茎干的病虫害症状进行图像拍摄；病虫害数据库，存储有病虫害信息，所述病虫害信息包括症状特征、症状诱因、症状影响及症状预防和治疗措施；后台处理器，能够接收图像采集端发送的图像，并提取图像中的症状数据，将症状数据和病虫害数据库中的症状特征进行对比匹配，所述症状数据包括颜色、形状、分布位置和面积；云端服务器，云端服务器，能够与后台处理器通信，且能够同步病虫害信息和症状数据；移动端，能够通过云端服务器与后台处理器通信，并能够验证或修改后台处理器的匹配结果，或能够手动完成症状数据与症状特征的匹配；显示端，能够搭载在手持设备上，接收并显示所匹配的病虫害信息。可选的，所述手持设备还搭载有控制器、传感器系统和无限通信模块，显示端采用触控屏；图像采集器、触控屏、传感器系统和无限通信模块分别与控制器电连接；所述传感器系统包括距离传感器和超声波传感器；距离传感器能够检测图像拍摄位置距离地面的高度，超声波传感器能够检测植株树皮厚度。可选的，所述传感器系统还包括两个角度传感器，所述角度传感器设置三叉支架上，三叉支架包括构成三角形三个边的右臂体、左臂体和树径软带，右臂体与左臂体连接的角处设置有架座，架座分别与右臂体和左臂体铰接连接，在铰接处分别设置角度传感器，树径软带带动右臂体和左臂体贴合植株茎干树皮，能够根据右臂体和左臂体的夹角变化、右臂体和左臂体的长度和树径软带长度计算茎干直径。可选的，在左臂体的前端设置有穿带孔，左臂体上设置有挂孔，树径软带的一端与右臂体连接、另一端穿过穿带孔连接有挂钩，挂钩能够挂设到挂孔处以调节左臂体与右臂体的初始夹角。可选的，在架座的后侧连接有伸缩架，该伸缩架具有多个伸缩节，伸缩节能够相对于相邻的伸缩节轴向移动；图像采集器设置在伸缩架的后侧上，在伸缩架上还设置有树叶样本架，该树叶样本架包括样本台、透明压板、U形弹片和连接环，透明压板通过U形弹片连接到样本台一侧，样本台通过连接环可转动的连接伸缩架使样本台能够从伸缩架下方转动到其上方。可选的，在伸缩架的后侧设置有手柄架，手柄架包括托架部、柄架部、杆架部和尾架部；托架部与伸缩架固定连接，控制器设置在该托架部处，柄架部与托架部连接并用于单手持握，杆架部连接柄架部，该杆架部处设置有为控制器供电的电池，尾架部与杆架部连接并能够抵于手肘处，尾架部呈月牙状并设置有柔性绑带。可选的，触控屏色设置在图像采集器的后侧，在图像采集器的顶部设置有闪光灯。可选的，所述手持设备还包括枪式架体和控制器，该枪式架体包括伸缩架和手柄架，手柄架与伸缩架连接且能够单手持握，图像采集器设置在伸缩架上并对向伸缩架的前方拍照，控制器设置在手柄架上，显示端采用触控屏并设置在图像采集器的后侧，控制器分别控制触控屏的显示和图像采集器的拍摄；伸缩架的前端能够伸缩以调节图像采集器与植株表面的距离。可选的，在图像采集器前侧的伸缩架上设置有树叶样本架，该树叶样本架包括样本台、透明压板、U形弹片和连接环，透明压板通过U形弹片连接到样本台一侧，样本台通过连接环可转动的连接伸缩架使样本台能够从伸缩架下方转动到其上方。可选的，在伸缩架的前侧设置有三叉支架，该三叉支架包括构成三角形三个边的右臂体、左臂体和树径软带，右臂体与左臂体连接的角处设置有架座，架座分别与右臂体和左臂体铰接连接，在铰接处分别设置角度传感器，树径软带带动右臂体和左臂体贴合植株茎干树皮时，能够通过右臂体和左臂体的夹角变化计算茎干直径；在右臂体和左臂体的端部分别设置有超声波支架，超声波支架包括转向架和位于转向架两侧的两个弧形推臂，弧形推臂能够带动转向架相对于右臂体或左臂体转动使设置在转向架上的超声波传感器始终朝向植株茎干中心，该超声波传感器用于测量树皮厚度。本专利技术的有益效果为：1、本方案中，利用图像采集器进行图像采集，然后上传到后台处理器上，后台处理器能够根据采集的图像中病虫害特征匹配相关的病虫害，从而降低病虫害的确诊难度；2、图像采集器能够搭载在手持设备或无人机上，用手机拍个照片上传、无人机飞一圈拍摄照片等图像采集手段都能够识别病虫害；并且能够让普通人员进行操作，进一步降低病虫害的确诊难度；3、此外，本方案中对手持设备的结构进行特殊的设计，使其集成的传感器系统能够实现树径的检测、图像拍摄高度的检测、拍摄水平距离的调整、树皮厚度的准确检测等功能；4、本方案中手持设备具有枪式的架体，能够更加贴合人体手部特征，方便于单手持握，并且其前端的三叉式结构都能够贴合匹配大多数橡胶树的树干进行快速的树径检测计算。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶树病虫害智能识别系统，其特征在于,包括:/n图像采集器，能够搭载在手持设备或无人机(15)上，且能够对橡胶树的树叶或/和茎干的病虫害症状进行图像拍摄；/n病虫害数据库(7)，存储有病虫害信息，所述病虫害信息包括症状特征、症状诱因、症状影响及症状预防和治疗措施；/n后台处理器(6)，能够接收图像采集端发送的图像，并提取图像中的症状数据，将症状数据和病虫害数据库(7)中的症状特征进行对比匹配，所述症状数据包括颜色、形状、分布位置和面积；/n云端服务器(14)，能够与后台处理器(6)通信，且能够同步病虫害信息和症状数据；/n移动端(13)，能够通过云端服务器(14)与后台处理器(6)通信，并能够验证或修改后台处理器(6)的匹配结果，或能够手动完成症状数据与症状特征的匹配；/n显示端，能够搭载在手持设备上，接收并显示所匹配的病虫害信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶树病虫害智能识别系统，其特征在于,包括:
图像采集器，能够搭载在手持设备或无人机(15)上，且能够对橡胶树的树叶或/和茎干的病虫害症状进行图像拍摄；
病虫害数据库(7)，存储有病虫害信息，所述病虫害信息包括症状特征、症状诱因、症状影响及症状预防和治疗措施；
后台处理器(6)，能够接收图像采集端发送的图像，并提取图像中的症状数据，将症状数据和病虫害数据库(7)中的症状特征进行对比匹配，所述症状数据包括颜色、形状、分布位置和面积；
云端服务器(14)，能够与后台处理器(6)通信，且能够同步病虫害信息和症状数据；
移动端(13)，能够通过云端服务器(14)与后台处理器(6)通信，并能够验证或修改后台处理器(6)的匹配结果，或能够手动完成症状数据与症状特征的匹配；
显示端，能够搭载在手持设备上，接收并显示所匹配的病虫害信息。


2.如权利要求1所述的橡胶树病虫害智能识别系统，其特征在于，所述手持设备还搭载有控制器(1)、传感器系统(3)和无限通信模块，显示端采用触控屏(4)；图像采集器、触控屏(4)、传感器系统(3)和无限通信模块分别与控制器(1)电连接；所述传感器系统(3)包括距离传感器和超声波传感器(305)；距离传感器能够检测图像拍摄位置距离地面的高度，超声波传感器(305)能够检测植株树皮厚度。


3.如权利要求2所述的橡胶树病虫害智能识别系统，其特征在于，所述传感器系统(3)还包括两个角度传感器，所述角度传感器设置三叉支架(11)上，三叉支架(11)包括构成三角形三个边的右臂体(1101)、左臂体(1102)和树径软带(1103)，右臂体(1101)与左臂体(1102)连接的角处设置有架座(1108)，架座(1108)分别与右臂体(1101)和左臂体(1102)铰接连接，在铰接处分别设置角度传感器，树径软带(1103)带动右臂体(1101)和左臂体(1102)贴合植株茎干树皮，能够根据右臂体(1101)和左臂体(1102)的夹角变化、右臂体(1101)和左臂体(1102)的长度和树径软带(1103)长度计算茎干直径。


4.如权利要求3所述的橡胶树病虫害智能识别系统，其特征在于，在左臂体(1102)的前端设置有穿带孔(1106)，左臂体(1102)上设置有挂孔(1105)，树径软带(1103)的一端与右臂体(1101)连接、另一端穿过穿带孔(1106)连接有挂钩(1104)，挂钩(1104)能够挂设到挂孔(1105)处以调节左臂体(1102)与右臂体(1101)的初始夹角。


5.如权利要求4所述的橡胶树病虫害智能识别系统，其特征在于，在架座(1108)的后侧连接有伸缩架(8)，该伸缩架(8)具有多个伸缩节(801)，伸缩节(801)能够相对于相邻的伸缩节(801)轴向移动；图像采集器设置在伸缩架(8)的后侧上，在伸缩架(8)上还设置有树叶样本架(10)，该树叶样本架(10)包括样本台(1001)、透明压板(1002)、U形弹片(1003)和连接环(1004)，透明压板(1002)通过U形弹片(1003)连接到样本台(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，张宇，刘文波，王真辉，刘辉，胡义钰，袁坤，何其光，冯成天，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院橡胶研究所，
类型：发明
国别省市：海南;46