[实用新型]动态杂草识别与智能喷洒实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及动态杂草识别与智能喷洒实验装置，属于农田杂草识别领域。

背景技术

对于农田的除草问题，传统的农药大面积喷洒，导致了农药的浪费，甚至于污染环境，给人类和牲畜带来很大危害。

随着计算机和图像处理技术的不断发展，农田智能除草技术将成为一个新的研究领域。智能除草是利用计算机视觉和图像处理技术识别出作物中的杂草并确定作物与杂草的位置和杂草的面积，从而在软件控制条件下进行动态的采集、处理、识别和喷洒，来减少化学除草剂对环境的污染，进而达到除草自动化。这不仅能提高农业生产的科学水平、减少草害，而且对保护生态、实现农业的可持续发展有着十分重大的现实意义。

发明内容

本实用新型目的是为了解决对于农田的除草采用传统的农药大面积喷洒，会导致农药的浪费，甚至于污染环境，给人类和牲畜带来很大危害的问题，提供了一种动态杂草识别与智能喷洒实验装置。

本实用新型所述动态杂草识别与智能喷洒实验装置，它包括上位机、单片机、通信电路、摄像头、图像采集卡、继电器、电磁阀、喷头组、控制箱、传送带和试验平台，

摄像头的图像信息输出端与图像采集卡的输入端相连，图像采集卡的输出端与单片机的图像信息输入端相连；

单片机通过通信电路与上位机进行通信；

单片机的喷洒指令输出端与继电器的输入端相连，继电器通过电磁阀控制喷头组对杂草的喷洒动作；

单片机的平台移动指令输出端与控制箱的输入端相连，控制箱控制传送带转动，进而带动试验平台的移动，

摄像头跟随试验平台一起移动。

本实用新型的优点：本实用新型所述动态杂草识别与智能喷洒实验装置能智能除杂草，在实验室中利用上位机接收摄像头采集的动态图像、并对图像进行动态实时处理，对于处理后的参数通过串口转化成指令发送给喷洒控制系统进行动态喷洒的特点，避免了农作物除草的大面积喷洒农药的缺陷。

附图说明

图1是本实用新型所述动态杂草识别与智能喷洒实验装置的结构示意图。

图2是本实用新型所述动态杂草识别与智能喷洒实验装置的原理框图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述动态杂草识别与智能喷洒实验装置，它包括上位机1、单片机2、通信电路3、摄像头4、图像采集卡6、继电器7、电磁阀8、喷头组9、控制箱10、传送带11和试验平台12，

摄像头4的图像信息输出端与图像采集卡6的输入端相连，图像采集卡6的输出端与单片机2的图像信息输入端相连；

单片机2通过通信电路3与上位机1进行通信；

单片机2的喷洒指令输出端与继电器7的输入端相连，继电器7通过电磁阀8控制喷头组9对杂草的喷洒动作；

单片机2的平台移动指令输出端与控制箱10的输入端相连，控制箱10控制传送带11转动，进而带动试验平台12的移动，

摄像头4跟随试验平台12一起移动。

单片机2选用型号为AT89C52的单片机。

图像采集卡2将采集来的模拟信号转换成数字信号，而且还能够把摄像头4采集来的图像信息进行解码转化为能在上位机1中进行存储和处理的图像数据格式。

具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，它还包括光源5，光源5设置在摄像头4附近，光源5与摄像头4一起随试验平台12移动。

控制箱10上设置多个按钮，调节各个按钮可以完成摄像头4的上下左右调节和传送带11的左右运动及速度大小的调节。摄像头4的上下左右调节可以通过调节固定摄像头4的支架来完成。

将带有土壤残茬的作物和杂草放在动态实验平台12上，调好控制箱5的按钮，进而调节好传送带11速度和移动方向，调节好光源5的位置；通过摄像头4与图像采集卡6进行作物与杂草的动态图像采集，摄像头4采集的图像进入上位机1中，由上位机1进行图像处理工作，再经过图像处理技术得到自动喷洒的控制参数(杂草的面积、周长、重心位置)，上位机1的串行端口接到指令通过通信电路3发送到单片机2，然后，单片机2将指令给继电器7、继电器7通过控制电磁阀8来实现控制喷头组9对杂草的喷洒动作，喷头组9由多个喷头组成。

具体实施方式三：本实施方式对实施方式一作进一步说明，它还包括复位电路13，复位电路13的复位指令输出端与单片机2的复位指令输入端相连。

复位电路13采用Xicor公司X25045芯片来实现。