[发明专利]一种航空施药作业雾滴沉积效果检测方法

说明书

本发明公开了一种航空施药作业雾滴沉积效果检测方法，首先划定航空施药作业的检测区域，接着确定施药作业检测区域三维场景空间深度及结构；构建喷施检测区域靶标作物多模态三维生长模型以及制作检测区域采样点位布局方案与施药作业处方图；随后在检测区域进行气味传感器布置；接着将气味添加剂与农药混合；无人机按照施药作业处方图进行航空施药作业；待药液沉降T时间后，所有气味传感器对气味检测室内收集到的特定添加气味进行检测，结合气味‑农药定量转化检测模型分析各个采样点位的农药沉积量；地面控制端结合各个采样点位所处检测区域的实际空间位置，评价不同施药区域农药沉积情况，最终得到整体检测区域的航空施药作业雾滴沉积效果。

技术领域

本发明涉及农业航空施药检测技术领域，尤其涉及一种航空施药作业雾滴沉积效果检测方法。

背景技术

农业航空施药是当下新型热门的一种植保作业形式，在操控飞机沿着预设航线快捷高效作业的同时，人们更加关注的是施药效果究竟如何，雾滴沉积效果检测因此也成为了航空施药作业的一个重要环节。常规的雾滴检测手段主要包括纸卡显色法和染色剂洗脱法两种，这也是当前最为常用的方法，但这两种方法对操作人员有着较高的要求，操作过程也较为复杂，操作不当极易污染样品导致检测失效，比较费时费力。为此，授权公告号为CN108535152B的发明专利“一种全自动卷筒式雾滴沉积图像快速循环采集装置及方法”公开了一种基于图像手段的雾滴循环采集分析装置，虽简化了采集的操作工序，但采样范围有限，更是无法做到大范围的田间实时在线检测，雾滴沉积效果分析与采样效率提升较为有限。授权公告号为CN110836841B的发明专利“一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台”公开了一种室内的导轨式雾滴采集分析装置，直接对雾滴进行收集，虽试验数据精准、完整，但仅适用于室内理想条件试验，无法精准测定实际作业环境下雾滴的沉积效果，局限性较大。

此外，当前大多数的雾滴沉积效果检测技术大多是通过视觉和触觉等手段，尚未有发现基于作物表型特征与味觉识别的航空喷施沉积效果判定方法。表型特征可以直观反映出作物的实际生长状态，被喷施靶标作物的生长状态不同，其雾滴沉积效果也会存在一定的差异；味觉是经常被忽略的一种无损感知手段，气味传感器能够对特定范围内气味挥发成分的整体信息进行比对和分析，通过采集标样信息建立数据库，并利用化学计量学的统计分析方法进行定性和定量分析。进一步通过查阅文献可以发现，现有的农药气味检测相关研究大都是建立在已知气味农药种类的基础上而进行的对应性分析检测，不同种类农药的挥发气味及气味的强烈程度也各不相同，这就导致若以农药本身气味作为检测目标，每种农药都要进行对应的气味标定建模，工作量较大且适用性受限导致实际检测应用效率过低。同时，上述针对农药本身的气味检测方法对于某些气味不大的非有机磷类农药检来说，检测难度较大，结果误差也较大，难以精确定量分析。

发明内容

本发明在于克服现有技术的不足，提供一种航空施药作业雾滴沉积效果检测方法，所述航空施药作业雾滴沉积效果检测方法能够准确地检测出航空喷施雾滴在靶标作物及施药空间区域的实际沉积效果，具有快速灵敏、精确度高及操作简便的优点。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种航空施药作业雾滴沉积效果检测方法，包括以下步骤：

(1)、根据施药靶标对象划定航空施药作业的检测区域，其中，所述的检测区域包括沉积检测区域和飘移检测区域；该检测区域的总面积记为S，其中，用于对高杆类作物的检测区域的总面积S不小于5000m²，用于矮棵类作物的检测区域的总面积S不小于8000m²，用于果树类作物的检测区域的总面积S不小于10000m²；

(2)、利用双目视觉技术与三维场景深度恢复技术来确定施药作业检测区域三维场景空间深度及结构；同时，结合植株三维点云茎叶分割、果穗提取和表型性状提取技术，利用多种视觉设备获取检测区域场景数据与靶标作物的表型数据；对获取的各类数据进行预处理、标注及筛选，构建喷施检测区域靶标作物多模态三维生长模型；