【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于温室绿色防控，具体涉及一种基于路径规划的连栋温室防控方法及系统。
技术介绍
1、连栋温室是设施园艺产业的重要设施结构类型，连栋温室土地利用率高、环境调控能力强、适宜机械化作业，可实现全过程自动化生产和智能化控制，提高劳动生产率，适合企业化、规模化经营。而由于连栋温室面积大，容易出现通风死角，从而会导致植物病虫害容易传播，因此对连栋温室的植物病虫害防治就有较高的要求。
2、臭氧是可以替代农药，杀菌无残留。臭氧发生器通过高压放电直接将空气中的氧分子电离产生氧原子，产生的氧原子与氧分子结合后生成臭氧分子，臭氧分子在特殊的装置中瞬间生成臭氧水，然后通过高压喷头喷洒在农作物上，达到杀虫灭菌的目的，从而替代高污染、高残留的农药。这种喷雾器不但能起到杀虫、灭菌、降解残留农药的作用，而且使用后还能快速衰变为氧气，不存在二次污染问题。
3、现有技术中对于连栋温室的绿色防控一般采用农业移动式臭氧喷雾装置，然而传统的自主导航移动式臭氧喷雾装置底盘只能在道路上行驶，不能在轨道上行驶，或是可以上轨道，但是在轨道上没有自主导航的功能，没有实现路轨两用自主导航。
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种基于路径规划的连栋温室防控方法及系统，能够利用多台固定式臭氧喷雾装置，并根据最优路径进行联合作业对病虫害进行消杀，从而克服上述现有技术中存在的问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于路径规划的连栋温室
4、s1：将连栋温室中作物种植区域划分为多个相邻的矩形区域，并用无向邻接矩阵进行表示；
5、s2：采集连栋温室中作物的图像数据，并对病虫害发生区域以及病虫害程度进行识别；
6、s3：根据病虫害发生区域，将无向邻接矩阵中的对应节点作为固定式臭氧喷雾装置的路径节点，并利用贪心算法计算最优路径；
7、s4：根据病虫害程度以及环境因素，计算每个路径节点所需的臭氧水喷洒量；
8、s5：固定式臭氧喷雾装置根据最优路径以及臭氧水喷洒量，对病虫害发生区域进行臭氧水喷洒。
9、在一些实施例中，所述固定式臭氧喷雾装置为若干个设置于连栋温室室内的空中运行轨道上的臭氧喷雾装置；所述空中运行轨道为设置于作物种植的正上方的矩形轨道网络；所述空中运行轨道的每一个节点均对应一个作物种植区域划分出来的矩形区域。
10、在一些实施例中，所述s3中“利用贪心算法计算最优路径”包括：
11、s31：初始化无向邻接矩阵；
12、s32：选取无向邻接矩阵中任意两个节点作为起始节点和终止节点；
13、s33：将起始节点和终止节点之外的任一节点作为中间节点，并比较从起始节点直接达到终止节点的距离和从起始节点通过中间节点再达到终止节点的距离；
14、s34：若从起始节点通过中间节点再达到终止节点的距离小于从起始节点直接达到终止节点的距离，则更新路径数组，直到所有选择的中间节点计算完毕。
15、在一些实施例中，所述s4包括：
16、s41：获取环境因素中的特征参数；
17、s42：构建多元回归模型，将特征参数和病虫害程度与臭氧水喷洒量之间的关系利用多元回归进行拟合；
18、s43：根据当前的病虫害程度以及环境因素，利用多元回归模型对每个路径节点所需的臭氧水喷洒量进行计算。
19、第二方面，本专利技术提供了一种基于路径规划的连栋温室防控系统，包括：
20、区域划分模块，用于将连栋温室中作物种植区域划分为多个相邻的矩形区域，并用无向邻接矩阵进行表示；
21、病虫害识别模块，用于采集连栋温室中作物的图像数据，并对病虫害发生区域以及病虫害程度进行识别；
22、路径计算模块，用于根据病虫害发生区域，将无向邻接矩阵中的对应节点作为固定式臭氧喷雾装置的路径节点，并利用贪心算法计算最优路径；
23、臭氧喷洒量计算模块，用于根据病虫害程度以及环境因素，计算每个路径节点所需的臭氧水喷洒量；
24、防控控制模块，用于利用固定式臭氧喷雾装置根据最优路径以及臭氧水喷洒量，对病虫害发生区域进行臭氧水喷洒。
25、在一些实施例中，所述固定式臭氧喷雾装置为若干个设置于连栋温室室内的空中运行轨道上的臭氧喷雾装置；所述空中运行轨道为设置于作物种植的正上方的矩形轨道网络；所述空中运行轨道的每一个节点均对应一个作物种植区域划分出来的矩形区域。
26、在一些实施例中，所述路径计算模块包括：
27、初始化子模块，用于初始化无向邻接矩阵；
28、节点选取子模块，用于选取无向邻接矩阵中任意两个节点作为起始节点和终止节点；
29、距离比较子模块，用于将起始节点和终止节点之外的任一节点作为中间节点，并比较从起始节点直接达到终止节点的距离和从起始节点通过中间节点再达到终止节点的距离；
30、遍历计算子模块，用于若从起始节点通过中间节点再达到终止节点的距离小于从起始节点直接达到终止节点的距离，则更新路径数组，直到所有选择的中间节点计算完毕。
31、在一些实施例中，所述臭氧喷洒量计算模块包括：
32、特征参数提取子模块，用于获取环境因素中的特征参数；
33、回归模型构建子模块，用于构建多元回归模型，将特征参数和病虫害程度与臭氧水喷洒量之间的关系利用多元回归进行拟合；
34、回归计算子模块，用于根据当前的病虫害程度以及环境因素，利用多元回归模型对每个路径节点所需的臭氧水喷洒量进行计算。
35、第三方面，本专利技术提供了一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的方法。
36、第四方面，本专利技术提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的方法。
37、本申请的有益效果是：
38、本申请提供的一种基于路径规划的连栋温室防控方法及系统，具备以下有益效果：1、能够利用多台固定式臭氧喷雾装置，并根据最优路径进行联合作业对病虫害进行消杀；2、利用病虫害面积以及病虫害发生程度等自变量，引入多元回归模型以及机器学习模型，根据病虫害面积以及病虫害的变色程度等因子，对臭氧水的喷洒量进行计算，从而实现精准施药的目的。
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1.一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，所述固定式臭氧喷雾装置为若干个设置于连栋温室室内的空中运行轨道上的臭氧喷雾装置；所述空中运行轨道为设置于作物种植的正上方的矩形轨道网络；所述空中运行轨道的每一个节点均对应一个作物种植区域划分出来的矩形区域。
3.根据权利要求2所述的一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，所述S3中“利用贪心算法计算最优路径”包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，所述S4包括：
5.一种基于路径规划的连栋温室防控系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于路径规划的连栋温室防控系统，其特征在于，所述固定式臭氧喷雾装置为若干个设置于连栋温室室内的空中运行轨道上的臭氧喷雾装置；所述空中运行轨道为设置于作物种植的正上方的矩形轨道网络；所述空中运行轨道的每一个节点均对应一个作物种植区域划分出来的矩形区域。
7.根据权利要求6所述的一种
8.根据权利要求6所述的一种基于路径规划的连栋温室防控系统，其特征在于，所述臭氧喷洒量计算模块包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且可以在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，所述固定式臭氧喷雾装置为若干个设置于连栋温室室内的空中运行轨道上的臭氧喷雾装置；所述空中运行轨道为设置于作物种植的正上方的矩形轨道网络；所述空中运行轨道的每一个节点均对应一个作物种植区域划分出来的矩形区域。
3.根据权利要求2所述的一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，所述s3中“利用贪心算法计算最优路径”包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于路径规划的连栋温室防控方法，其特征在于，所述s4包括：
5.一种基于路径规划的连栋温室防控系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于路径规划的连栋温室防控系统，其特征在于，所述固定式臭氧喷雾装置为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张云鹤，林森，乔晓军，王志彬，王莹，湛文强，刘智，常红梅，于浩，
申请(专利权)人：北京市农林科学院智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
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