[发明专利]一种基于物联网的果园综合监控系统

权利要求书

1.一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：包括：

传感器组，用于种植区内土壤湿度、土壤肥力数据的采集；

图像采集模块，包括无人机模块和架设在果园内的摄像头，通过无人机模块进行每一颗果树图像的采集，并将采集到的图像数据通过无线通信模块实时发送到远程监控终端；通过摄像头进行果园内视频数据的采集，并将采集到的视频数据通过无线通讯模块实时发送到远程监控终端；

所述远程监控终端内设有：

土壤水分及营养成分分析模块，用于根据接收到的土壤湿度数据以及土壤肥力数据实现当前土壤水分以及营养成分的分析，并输出对应的分析结果至显示屏进行显示；

果树生长状态评估模块，用于采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；并采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；然后基于连通分量外接矩形的长宽比进行果树树冠体积的计算，从而根据计算结果基于历史果树树冠体积实现果树生长状态的评估；

病虫害识别模块，用于采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；并采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；然后基于连通分量外接矩形的长宽比进行果树叶面、根茎以及果实上的孔洞、斑点、害虫轨迹的识别，从而根据识别结果基于病虫害数据库完成病虫害的识别；

危险动作判定模块，用于通过kinect深度传感器数据获取视频图像内的人体深度信息以及骨骼信息，消除所得骨骼信息的抖动和噪声干扰，并获取所有骨骼对的角度旋转移动SO3矩阵信息；将计算所得的骨骼对的角度旋转移动SO3矩阵信息与危险动作姿态数据库内录制的危险动作标准姿态信息进行对比，如果差距小于某个门限，则认为是，否则认为不是。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：所述无人机模块按照预设的行驶轨迹实现果树图像的采集。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：还包括一报警模块，在病虫害识别模块识别到病虫害时以及危险动作判定模块判断的结果为是时启动。

4.如权利要求3所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：所述报警模块采用语音报警模块，基于报警信号来源调用相应的音频数据实现报警。

5.如权利要求1所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：每一颗果树配置一湿度传感器和一土壤肥力检测传感器，两者分离设置，均布置在果树根部的土壤内。

6.如权利要求1所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：所述土壤水分及营养成分分析模块基于每种果树需要水分和肥力要求进行当前土壤情况的评估，水分评估结果分为三种：标准、缺水、过湿；肥力评估结果分为两种：过营、贫瘠、标准。

7.如权利要求1所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：所述远程监控终端内还设有：

病害虫防治决策模块，针对病虫害识别模块的识别结果，采用多分组差分进化算法优化计算得到有利于改善病虫害情况的联合防治方案；并用于对不同联合防治备选方案所引发的病虫害情况变化趋势进行比较，提出最终的防治决策方案；

病虫害数据库，通过各区域病虫害情况数据中心的数据存储和管理平台，形成病虫害基础数据库。

8.如权利要求1所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：所述远程监控终端内还设有：

图像标记模块，用于为每一副采集到的图像标记上无人机所在的GPS定位结果。

9.如权利要求1所述的一种基于物联网的果园综合监控系统，其特征在于：所述远程监控终端还设有一人机交互模块，由高性能服务器及其显示终端组成，用于对传感器组、图像采集模块所采集到的数据，土壤水分及营养成分分析模块、果树生长状态评估模块、病虫害识别模块、危险动作判定模块的结果进行显示。