本发明专利技术涉及一种植物工厂生产作业用巡检装置。所述巡检装置至少包括移动平台、检测单元和远程控制模块。所述移动平台被配置为能够在待检测区域内进行移动。所述检测单元设置于所述移动平台，被配置为至少能够用于采集所述待检测区域内植物的第一数据。所述远程控制模块能够用于控制所述移动平台的移动。在所述远程控制模块能够获取所述第一数据的情况下，所述远程控制模块被配置为至少能够基于所获取的第一数据对所述待检测区域内植物的产量进行预测。行预测。行预测。
【技术实现步骤摘要】
一种植物工厂生产作业用巡检装置
[0001]本专利技术涉及设施农业
，尤其涉及一种植物工厂生产作业用巡检装置。
技术介绍
[0002]病害一直是制约着农业生产的主要因素。蔬菜、花卉等植物的病害种类众多，引起的症状呈现多样性、复杂性，病害的发生不仅导致产量和质量的下降，而且会引起农药的大量投入和防治费用的上升，增加生产成本，影响蔬菜、花卉等植物的无公害绿色化生产，对出口贸易也造成一定障碍，同时存在潜在的环境和健康风险。总的来说，传统温室/植物工厂病害巡检方式或效率较低或准确程度较差或短时间内难以应用于实际，因此建立一种快速、准确、无损、能推广应用的植物病害巡检方法是我国植物病害综合防治中亟待解决的问题。机器视觉技术即通过机器视觉产品采集图像，利用一定的算法完成对图像的处理和分析，实现对结果的判定和设备的控制。计算机可以利用机器视觉技术实现图像处理和识别，达到病害检测的目的，因此机器视觉技术可广泛应用于蔬菜病害检测。根据蔬菜生长规律，感病后的蔬菜新陈代谢将发生一定的改变，导致蔬菜叶片细胞内部的色素含量、细胞间隙和水分含量发生改变，使得蔬菜叶片的外部形态产生明显变化，具体表现为显现病斑。从图像的角度来说，病斑部分会形成颜色、形状及纹理特征。这些特征与蔬菜所受病害种类和严重程度成一定关系，利用这一点，可以实现基于机器视觉的病害检测。
[0003]例如，公开号为CN109154978A的中国专利公开了一种用于检测植物疾病的系统和方法。该系统涉及一种用于判断植物疾病的植物特征的提取，其从颜色分布入手进行病斑等的判断。然而，在植物工厂实际生产过程中通过检测单元大面积地进行植物图像扫描/拍摄是成本高昂且非常繁琐和耗时，尤其是通过检测单元拍摄彩色或全彩的图片以进行识别，巡检装置中的移动平台需要在多个不同的位置之间不断地调整焦距，以拍摄到能够用于图像识别的彩色或全彩图片。由于彩色或全彩图片的分辨率较高，因而所占的内存空间较大，远程控制模块进行后续图像识别上述彩色或全彩图片所处理的数据量也是巨大的，而处理过程中需要对不同时间段的不同位置的植物进行定期或不定期多次的识别与分析，因而导致通过彩色或全彩图片进行识别不仅图像处理识别需处理的数据量巨大，而且导致远程控制模块对彩色或全彩图片的处理速度较慢，这一点也导致植物巡航监测装置的移动平台的最大行驶速度受到远程控制模块处理图片速度的限制而不能过快，从而使得植物巡航监测装置单位时间内所能进行巡检的植物工厂/温室的面积受到显著地影响，即降低了植物巡航监测装置进行巡检的效率，或者需要更多的植物巡航监测装置同时投入使用中才能够满足植物工厂/温室日常巡检的需求。因此，针对现有技术的不足有必要进行改进。
[0004]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0005]在植物工厂实际生产过程中通过检测单元大面积地进行植物图像扫描/拍摄是成本高昂且非常繁琐和耗时，尤其是通过检测单元拍摄彩色或全彩的图片以进行识别，巡检装置中的移动平台需要在多个不同的位置之间不断地调整焦距，以拍摄到能够用于图像识别的彩色或全彩图片。由于彩色或全彩图片的分辨率较高，因而所占的内存空间较大，远程控制模块进行后续图像识别上述彩色或全彩图片所处理的数据量也是巨大的，而处理过程中需要对不同时间段的不同位置的植物进行定期或不定期多次的识别与分析，因而导致通过彩色或全彩图片进行识别不仅图像处理识别需处理的数据量巨大，而且导致远程控制模块对彩色或全彩图片的处理速度较慢，这一点也导致植物巡航监测装置的移动平台的最大行驶速度受到远程控制模块处理图片速度的限制而不能过快，从而使得植物巡航监测装置单位时间内所能进行巡检的植物工厂/温室的面积受到显著地影响，即降低了植物巡航监测装置进行巡检的效率，或者需要更多的植物巡航监测装置同时投入使用中才能够满足植物工厂/温室日常巡检的需求。
[0006]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种植物工厂生产作业用巡检装置。所述巡检装置至少包括移动平台、第一检测单元和远程控制模块。
[0007]第一穿梭小车被配置为能够在待检测区域内进行移动。
[0008]第一检测单元设置于所述第一穿梭小车。优选地，所述第一穿梭小车能够在与所述立体栽培架可拆卸连接的穿梭轨道中移动，以至少能够通过所述第一检测单元对每一栽培层内的各栽培板上所种植的植物的生长状态进行初步识别。优选地，第一检测单元无需采用高分辨率的摄像头来拍摄彩色或全彩图片，而仅需较低分辨率的摄像头以拍摄栽培板内植物的黑白图片。优选地，第一检测单元经由穿梭小车自身的第一通信单元与智能植物工厂/的远程控制模块建立数据连接。优选地，第一穿梭小车能够沿着所述穿梭轨道定期或不定期地对每一栽培层内的各栽培板上所种植的植物的生长状态进行初步识别。
[0009]特别优选地，所述第一穿梭小车能够通过设置于所述所述第一穿梭小车上的所述第一检测单元直接对所述黑白图片进行初步地分析识别，而无需将所述黑白图片发送至所述远程控制模块或其他模块进行识别分析。
[0010]优选地，第二穿梭小车设置于立体栽培架可拆卸连接的穿梭轨道中。优选地，所述第二穿梭小车能够在与所述立体栽培架可拆卸连接的穿梭轨道中移动，以至少能够对所述植物的病害和/或虫害的类别和严重等级进行进一步地识别。当通过所述黑白图片识别出某块栽培板内所生长的植物的生长状态存在异常时，则设置于第二穿梭小车的第二检测单元开始启动并对所述黑白图片所对应栽培板内的植物进行拍摄，以对所述植物的病害和/或虫害的类别和严重等级进行进一步地识别。当所述远程控制模块获取第一检测单元的初步识别判断结果为异常时，所述远程控制模块能够向植物巡航监测装置的第二穿梭小车发送移动至所述植物生长状态存在异常的黑白图片所对应的栽培板的控制信号。
[0011]进一步地，由于大多数植物在患病过程中受疾病影响会发生表型的非正常变化，如叶片萎缩、长势缓慢等。此外，还由于通过检测单元对栽培板内的植物进行拍摄的面积较小(例如一块栽培板的面积大致在40cmX80cm之间)，且检测单元所拍摄一个栽培板上的植物的数量较少；更为重要的是可以不用通过彩色或全彩图片/视频对植物工厂/温室内进行初步的病害和/或虫害识别(例如植物的生长状态是否正常，当识别出植物的生长状态不正
常之后载进行进一步地拍摄、识别与分析)。因为若在对植物进行识别技术病害和/或虫害的全部过程中均通过检测单元拍摄彩色或全彩图片的方式的话，虽然在技术上已经存在较多成熟的现有图像识别技术，但是这些识别技术所需的硬件与软件设备的要求较高，势必给植物工厂/温室带来许多不必要的生产成本。例如，一张黑白图所占用的内存为1600*900*2bit，且为单通道；一张灰度图所占用的内存为1600*900*8bit；一张彩色图所占用的内存为1600*900*16本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种植物工厂生产作业用巡检装置，其特征在于，至少包括：第一穿梭小车(1)，被配置为能够在待检测区域内进行移动；第一检测单元(2)，设置于所述第一穿梭小车(1)，被配置为至少能够用于采集所述第一穿梭小车(1)所经过的所述待检测区域内植物的第一数据；远程控制模块(3)，能够用于控制所述第一穿梭小车(1)的移动；其中，在所述远程控制模块(3)能够获取所述第一数据的情况下，所述远程控制模块(3)被配置为至少能够基于所获取的第一数据对所述待检测区域内植物的产量进行预测。2.根据权利要求1所述的巡检装置，其特征在于，所述第一检测单元还能够用于对所述立体栽培架(1)内所种植的生长状态进行初步识别。3.根据权利要求2所述的巡检装置，其特征在于，还包括第二穿梭小车，所述第二穿梭小车设置于与所述待检测区域内的立体栽培架可拆卸连接的穿梭轨道中，以至少能够对所述第一检测单元进行初步识别出的异常结果所对应的栽培板上的所述植物的病害和/或虫害进行进一步地识别。4.根据权利要求3所述的巡检装置，其特征在于，所述第一穿梭小车(1)内部设置的PC控制模块(4)，所述第一检测单元(2)能够实时地向所述PC控制模块(4)发送所采集的所述第一数据，所述PC控制模块(4)能够实时地获取所述第一检测单元(2)所发送的所述第一数据，其中，所述PC控制模块(4)能够将所述第一数据实时地/非实时地发送至所述远程控制模块(3)。5.根据权利要求4所述的巡检装置，其特征在于，所述第一穿梭小车(1)设置有前置导航检测单元(5)和局部环境因子传感器(6)，所述前置导航检测单元(5)被配置为能够判断所述第一穿梭小车(1)所处的位置，所述局部环境因子传感器(6)被配置...
【专利技术属性】
技术研发人员：许亚良，杨其长，李清明，郑胤建，王睿霖，郑毅，车元朋，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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