[发明专利]一种基于物联网的果园综合监控系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的果园综合监控系统，包括传感器组、图像采集模块和远程监控终端，所述远程监控终端内设有土壤水分及营养成分分析模块、果树生长状态评估模块、病虫害识别模块和危险动作判定模块。本发明基于传感器组实现了果园内土壤湿度和肥力参数的采集，并将其与每种果树的最适宜土壤湿度和肥力参数进行对比，为后续的灌溉、施肥操作提供了科学依据，一定程度上可以提高果树的产量以及果实的品质。通过无人机模块协同图像处理技术实现了果树生长情况以及果树病虫害情况的自动识别分析，同时可以基于各区域特征给出相应的防治方法，有效避免病虫害的恶化，从而将病虫害对水果产量的影响降到最小。

技术领域

本发明涉及农业领域，具体涉及一种基于物联网的果园综合监控系统。

背景技术

我国作为农业生产大国，而果园种植占据了我国水果产业的主导地 位。随着城乡一体化的建设发展和新生代农民向城市的逐渐转移，加剧了农业生成劳动力短缺矛盾，自动化、信息化、智能化成为农业生产和农机装备发展的必然趋势。

果园内的环境状况、果树的病虫害情况可以直接影响水果的质量和产量，因此果园内的土壤湿度、土壤肥力等信息是否能够实时的掌握在手中就显得尤为重要。传统果园种植多通过人工方式进行采集观察，难以保证采集环境数据的实时性，同时还浪费大量人力资源。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于物联网的果园综合监控系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于物联网的果园综合监控系统，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。