專利名稱：應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種利用機(jī)載微型光纖光譜儀和微型攝像頭對農(nóng)作物病蟲害進(jìn)行識別的終端設(shè)備。
背景技術(shù)：
病蟲害一直是制約著農(nóng)作物生產(chǎn)的主要因素。傳統(tǒng)的農(nóng)作物病蟲害識別的方法是采用RGB彩色相機(jī)捕獲的圖片與患病害的植物進(jìn)行比較。這種方法不利于實現(xiàn)可靠的診斷一是測試目標(biāo)的顏色依賴于圖像捕獲位置的照明條件，如果圖像捕獲位置的照明條件發(fā)生改變，目標(biāo)的顏色也會發(fā)生變化；二是傳統(tǒng)RGB三原色相機(jī)的顏色重建精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際的檢測；此外,植物表面的顏色信息并不能完全體現(xiàn)植物內(nèi)部病害的變化。光譜成像技術(shù)結(jié)合了空間成像系統(tǒng)和光譜探測系統(tǒng)的功能，可以同時從光譜維和·空間維獲取被測目標(biāo)的信息。在農(nóng)業(yè)工程中，多應(yīng)用在作物病害診斷、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測、作物生長狀態(tài)監(jiān)測等。因此，如何設(shè)計出一種利用光譜成像技術(shù)對農(nóng)作物病蟲害進(jìn)行識別的終端設(shè)備，正是發(fā)明人所面臨的問題。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備，該設(shè)備通過采集病害植株的多光譜圖像，重建光譜信息和顏色信息并與已知的作物病蟲害信息對別，從而識別出作物病蟲害的種類。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備，包含機(jī)載部分和地面接收處理部分，其特征是所述機(jī)載部分與地面接收處理部分以無線的方式進(jìn)行通信。所述機(jī)載部分包含行動應(yīng)用處理器，行動應(yīng)用處理器連接有相機(jī)控制模塊和無線網(wǎng)絡(luò)適配器，相機(jī)控制模塊連接有光纖光譜儀和微型攝像頭。所述地面接收處理部分包含計算機(jī)，計算機(jī)連接有遠(yuǎn)距離無線接入模塊，遠(yuǎn)距離無線接入模塊與機(jī)載部分的無線網(wǎng)絡(luò)適配器無線連接。本實用新型的有益效果是利用光譜成像技術(shù)對農(nóng)作物病蟲害進(jìn)行識別，實現(xiàn)可靠的農(nóng)作物病蟲害診斷；此外，機(jī)載部分可由遙控飛艇搭載，可以極大的提高本實用新型的靈活性和應(yīng)用覆蓋范圍。

圖I是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖I所示，一種應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備，包含機(jī)載部分和地面接收處理部分，機(jī)載部分與地面接收處理部分以無線的方式進(jìn)行通信。機(jī)載部分包含行動應(yīng)用處理器4，行動應(yīng)用處理器4連接有相機(jī)控制模塊3和無線網(wǎng)絡(luò)適配器5，相機(jī)控制模塊3連接有光纖光譜儀I和微型攝像頭2。地面接收處理部分包含計算機(jī)7，計算機(jī)7連接有遠(yuǎn)距離無線接入模塊6，遠(yuǎn)距離無線接入模塊6與機(jī)載部分的無線網(wǎng)絡(luò)適配器5無線連接。本實用新型的實施方式主要包含圖像輸入、圖像傳輸和圖像處理三大部分。圖像輸入主要由光纖光譜儀I、微型攝像頭2和相機(jī)控制模塊3完成，光纖光譜儀I的基本參數(shù)可為重量小于I千克，體積小于IOOmmX IOOmmX 100mm,光譜范圍為430-1030nm,總共60個波段，光譜分辨10nm。微型攝像頭2采用ZC-0303作為其DSP控制芯 片，實現(xiàn)了 V4L2圖像接口，可以對所有使用此接口的程序提供服務(wù)，分辨率可達(dá)800X600像素。相機(jī)控制模塊3從屬于前兩者，并控制光纖光譜儀I和微型攝像頭2的開關(guān)和采樣參數(shù)設(shè)定。圖像輸入工作所采集的光譜信息和圖像信息傳輸?shù)接嬎銠C(jī)7上，以供進(jìn)一步處理和識別，由于圖像的處理并不全部位于計算機(jī)7上，因此圖像傳輸包含有兩大任務(wù)一是將采集到的光譜原始數(shù)據(jù)通過行動應(yīng)用處理器4的USB接口接收并暫存，重新編碼后經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)適配器6和遠(yuǎn)距離無線接入模塊6發(fā)送到計算機(jī)7上，計算機(jī)7的解碼器對這些經(jīng)過編碼的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，還原為原始的光譜數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)提供給計算機(jī)7的圖像處理單元；另外一個任務(wù)是將機(jī)載部分自身已經(jīng)處理好的攝像頭流式圖像數(shù)據(jù)通過HTTP服務(wù)器傳送給計算機(jī)端。圖像處理單元包含光譜信息處理和攝像頭信息處理兩部分。光譜信息處理在計算機(jī)7上完成，為一套軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)與光纖光譜儀I配合成套使用，專門處理農(nóng)作物的光譜信息；攝像頭信息處理在機(jī)載部分的行動應(yīng)用處理器4上進(jìn)行，行動應(yīng)用處理器4可選用S3C6410處理芯片，S3C6410處理芯片對微型攝像頭2采集到的圖片信息進(jìn)行壓縮和編碼，產(chǎn)生JPEG格式的圖像信息，同時攝像頭信息處理部分還具有一個支持HTTP I. O標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，配合圖像傳輸工作對攝像頭圖像進(jìn)行傳輸。本實用新型的機(jī)載部分由遙控?zé)o人飛艇搭載，飛艇的控制比無人機(jī)更加精確和方便，可以在指定高度對指定區(qū)域進(jìn)行病蟲害的識別。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備，包含機(jī)載部分和地面接收處理部分，其特征是所述機(jī)載部分與地面接收處理部分以無線的方式進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備，其特征是所述機(jī)載部分包含行動應(yīng)用處理器，行動應(yīng)用處理器連接有相機(jī)控制模塊和無線網(wǎng)絡(luò)適配器，相機(jī)控制模塊連接有光纖光譜儀和微型攝像頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備，其特征是所述地面接收處理部分包含計算機(jī)，計算機(jī)連接有遠(yuǎn)距離無線接入模塊，遠(yuǎn)距離無線接入模塊與機(jī)載部分的無線網(wǎng)絡(luò)適配器無線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種應(yīng)用于病蟲害識別的機(jī)載微型光譜終端設(shè)備，包含機(jī)載部分和地面接收處理部分，機(jī)載部分與地面接收處理部分以無線的方式進(jìn)行通信，機(jī)載部分包含行動應(yīng)用處理器，行動應(yīng)用處理器連接有相機(jī)控制模塊和無線網(wǎng)絡(luò)適配器，相機(jī)控制模塊連接有光纖光譜儀和微型攝像頭，地面接收處理部分包含計算機(jī)，計算機(jī)連接有遠(yuǎn)距離無線接入模塊，遠(yuǎn)距離無線接入模塊與機(jī)載部分的無線網(wǎng)絡(luò)適配器無線連接。本實用新型利用光譜成像技術(shù)對農(nóng)作物病蟲害進(jìn)行識別，實現(xiàn)可靠的農(nóng)作物病蟲害診斷；此外，機(jī)載部分可由遙控飛艇搭載，可以極大的提高本實用新型的靈活性和應(yīng)用覆蓋范圍。
文檔編號G01N21/25GK202676588SQ20122009293
公開日2013年1月16日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者曹宏鑫, 楊余旺, 駱?biāo)? 褚波, 葛道闊, 馮聰, 劉巖, 張海蘭, 王磊 申請人:曹宏鑫, 楊余旺, 駱?biāo)?br>