一种基于物联网的区域农业设施控制系统及方法

    技术2025-02-04  48


    本发明涉及农业设施控制,尤其涉及到一种基于物联网的区域农业设施控制系统及方法。


    背景技术:

    1、鸟害是指农作物或农产品由于鸟群啄食造成的损害。目前,针对鸟害的防治,通常采用设置障碍物(例如在田间设置静止或运动的稻草人、风车等障碍物)、使用驱鸟剂(例如在农作物上喷洒产生异味的化学物质)、声音驱赶(利用录音设备播放猛禽、猎枪或天敌的声音)、激光驱赶(利用激光设备发射光束)等方式。

    2、然而,现有鸟害防治仍具有缺陷或在一些场景下的使用具有局限性:(1)驱鸟剂等化学物质的使用不但影响环境、农作物以及人体健康;同时,随着化学物质的挥发或反应,其驱鸟效果将会逐渐下降;(2)激光驱赶需要昂贵专业的激光设备,成本较高;(3)声光驱赶和运动障碍物驱赶都需要进行持续驱动并持续消耗能源,无法做到驱鸟效率与便捷程度之间较好的平衡,驱赶动作执行频率偏高时影响驱鸟设备的续航时间,而驱赶动作执行频率偏低时又影响驱鸟效果;(4)在一些场景下,例如针对超大面积农田驱鸟项目应用中,不但要考虑驱鸟效果,还需要考虑驱鸟设备的设置成本,在保证驱鸟效果的同时,需要尽可能降低驱鸟设备的设置数量。

    3、因此,如何提供一种不影响环境、驱鸟效率与便捷性更好、成本更低的农田鸟害防治方案,是一个亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的在于提供一种基于物联网的区域农业设施控制系统及方法,旨在解决上述技术问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供一种基于物联网的区域农业设施控制方法,包括:

    3、获取待监测区域的农田监测图像;其中,所述农田监测图像包括以第一角度拍摄所述待监测区域全景的第一监测图像和以第二角度拍摄所述待监测区域全景的第二监测图像;

    4、根据所述第一监测图像与所述第二监测图像,提取所述待监测区域的入侵关联信息;其中,所述入侵关联信息包括入侵位置信息和入侵物种种类;

    5、基于所述入侵物种种类与所述入侵位置信息,确定所述待监测区域的农田入侵驱赶策略;

    6、将所述农田入侵驱赶策略发送至所述入侵位置信息对应的农田入侵驱赶装置,以使所述农田入侵驱赶装置执行农田入侵驱赶动作。

    7、可选的,所述第一监测图像被配置为位于所述待监测区域第一方向的第一图像采集设备采集的待监测区域全景图像,所述第二监测图像被配置为位于所述待监测区域第二方向的第二图像采集设备采集的待监测区域全景图像;其中,所述第一图像采集设备与所述待监测区域中任意一个位置点的连线与所述第二图像采集设备与所述待监测区域中至少一个位置点的连线相交于所述待监测区域内。

    8、可选的,获取待监测区域的农田监测图像步骤,具体包括:

    9、获取所述第一图像采集设备与所述第二图像采集设备采集并传输的待监测区域的农田监测图像序列;其中,所述农田监测图像序列包括按采集时间戳排列的农田监测图像;

    10、按第一预设频率对农田监测图像序列执行图像提取,获得每个监测时刻的第一监测图像与第二监测图像。

    11、可选的,根据所述第一监测图像与所述第二监测图像,提取所述待监测区域的入侵关联信息步骤,具体包括:

    12、根据所述第一监测图像和/或所述第二监测图像,提取所述待监测区域的入侵物种种类;

    13、根据所述第一监测图像与所述第二监测图像,提取所述待监测区域中目标驱赶对象的入侵位置信息。

    14、可选的,根据所述第一监测图像和/或所述第二监测图像,提取所述待监测区域的入侵物种种类步骤,具体包括:

    15、提取所述第一监测图像和/或所述第二监测图像中的入侵物种特征,将所述入侵物种特征作为检测样本输入入侵物种识别模型,获得所述待监测区域的入侵物种种类;

    16、其中,所述入侵物种识别模型被配置为经目标驱赶对象对应的入侵物种特征构成的训练样本训练完成获得的神经网络模型。

    17、可选的,根据所述第一监测图像与所述第二监测图像,提取所述待监测区域中目标驱赶对象的入侵位置信息步骤,具体包括:

    18、测量所述入侵物种在所述第一监测图像中的第一横向位置坐标和所述入侵物种在所述第二监测图像中的第二横向位置坐标;

    19、将所述第一横向位置坐标与所述第二横向位置坐标分别作为待监测区域的特定坐标系下两个轴向的目标特定位置坐标;其中,所述特定坐标系为第一图像采集设备指向待监测区域中预设原点位置形成的第一轴向与第二图像采集设备指向待监测区域中预设原点位置形成的第二轴向构成的坐标系;

    20、调用两个特定位置坐标与地理位置坐标的映射对照表,匹配所述两个轴向的目标特定位置坐标对应的地理位置坐标,将该地理位置坐标作为目标驱赶对象的入侵位置信息。

    21、可选的,基于所述入侵物种种类与所述入侵位置信息,确定所述待监测区域的农田入侵驱赶策略步骤,具体包括:

    22、获取待监测区域的入侵物种种类,判断所述入侵物种种类是否为目标驱赶对象;若是,根据所述入侵位置信息,确定农田入侵驱赶策略的入侵驱赶方向,并调节获取待监测区域的农田监测图像的频率;

    23、其中,根据所述入侵位置信息,确定包括入侵驱赶方向,具体包括:根据所述入侵位置信息在待监测区域的位置,将入侵位置信息指向最接近待监测区域边缘的方向作为入侵驱赶方向。

    24、可选的,调节获取待监测区域的农田监测图像的频率,具体包括:判断每个监测时刻的第一监测图像与第二监测图像中是否具有目标驱赶对象,若是,将所述第一预设频率上调固定比例作为下一个监测时刻的图像提取频率,直至图像提取频率达到第二预设频率,若否,将所述图像提取频率下调固定比例作为下一个监测时刻的图像提取帧率,直至达到第一预设频率。

    25、可选的,将所述农田入侵驱赶策略发送至所述入侵位置信息对应的农田入侵驱赶装置,以使所述农田入侵驱赶装置执行农田入侵驱赶动作步骤,具体包括:

    26、将所述农田入侵驱赶策略发送至所述入侵位置信息对应的农田入侵驱赶装置;其中,所述农田入侵驱赶装置包括布设于待监测区域中的若干个入侵驱赶装置,所述入侵驱赶装置包括声音驱赶器、光束驱赶器或驱动式移动障碍物中的一种或组合;

    27、其中,所述入侵位置信息对应的农田入侵驱赶装置被配置为所述入侵位置信息对应位置的预设范围内除入侵驱赶方向外的全部入侵驱赶装置。

    28、此外,为了实现上述目的,本发明还提供了一种基于物联网的区域农业设施控制系统,包括:

    29、获取模块,用于获取待监测区域的农田监测图像;其中,所述农田监测图像包括以第一角度拍摄所述待监测区域全景的第一监测图像和以第二角度拍摄所述待监测区域全景的第二监测图像;

    30、提取模块,用于根据所述第一监测图像与所述第二监测图像,提取所述待监测区域的入侵关联信息;其中,所述入侵关联信息包括入侵位置信息和入侵物种种类;

    31、确定模块,用于基于所述入侵物种种类与所述入侵位置信息,确定所述待监测区域的农田入侵驱赶策略;

    32、驱赶模块,用于将所述农田入侵驱赶策略发送至所述入侵位置信息对应的农田入侵驱赶装置,以使所述农田入侵驱赶装置执行农田入侵驱赶动作。

    33、本发明的有益效果在于:提出了一种基于物联网的区域农业设施控制系统及方法,通过获取待监测区域的农田监测图像,利用两个不同位置与拍摄方向采集的监测图像实现对待监测区域中的入侵位置的定位,同时,根据监测图像实现对入侵物种的识别,以此生成对应的入侵驱赶策略,一方面,能够实现触发式入侵驱赶,考虑入侵频率调节入侵驱赶动作,具有较好的适应性,在保证鸟害防治有效性的基础上,提高设备续航,另一方面,能够实现基于入侵物种的入侵驱赶,仅驱赶啄食农作物的鸟类,在识别到有益农作物的鸟类或进行农业劳作的人类时,不执行入侵驱赶,具有较好的针对性,更重要的是,整个待监测区域实行针对每个入侵位置的独特驱赶策略,提高了入侵驱赶效率,也降低了整体系统的能耗。


    技术特征:

    1.一种基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,所述第一监测图像被配置为位于所述待监测区域第一方向的第一图像采集设备采集的待监测区域全景图像,所述第二监测图像被配置为位于所述待监测区域第二方向的第二图像采集设备采集的待监测区域全景图像;其中,所述第一图像采集设备与所述待监测区域中任意一个位置点的连线与所述第二图像采集设备与所述待监测区域中至少一个位置点的连线相交于所述待监测区域内。

    3.如权利要求2所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,获取待监测区域的农田监测图像步骤,具体包括:

    4.如权利要求3所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,根据所述第一监测图像与所述第二监测图像,提取所述待监测区域的入侵关联信息步骤,具体包括:

    5.如权利要求4所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,根据所述第一监测图像和/或所述第二监测图像,提取所述待监测区域的入侵物种种类步骤,具体包括:

    6.如权利要求5所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,根据所述第一监测图像与所述第二监测图像,提取所述待监测区域中目标驱赶对象的入侵位置信息步骤,具体包括:

    7.如权利要求6所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,基于所述入侵物种种类与所述入侵位置信息,确定所述待监测区域的农田入侵驱赶策略步骤,具体包括:

    8.如权利要求7所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,调节获取待监测区域的农田监测图像的频率,具体包括:判断每个监测时刻的第一监测图像与第二监测图像中是否具有目标驱赶对象,若是,将所述第一预设频率上调固定比例作为下一个监测时刻的图像提取频率,直至图像提取频率达到第二预设频率,若否,将所述图像提取频率下调固定比例作为下一个监测时刻的图像提取帧率,直至达到第一预设频率。

    9.如权利要求8所述的基于物联网的区域农业设施控制方法,其特征在于,将所述农田入侵驱赶策略发送至所述入侵位置信息对应的农田入侵驱赶装置,以使所述农田入侵驱赶装置执行农田入侵驱赶动作步骤,具体包括:

    10.一种基于物联网的区域农业设施控制系统,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明公开了一种基于物联网的区域农业设施控制系统及方法,该方法包括:获取待监测区域的农田监测图像,提取包括入侵位置信息和入侵物种种类的入侵关联信息;基于入侵物种种类与入侵位置信息,确定待监测区域的农田入侵驱赶策略;将农田入侵驱赶策略发送至入侵位置信息对应的农田入侵驱赶装置,执行农田入侵驱赶动作。本发明通过两个不同位置与拍摄方向采集的监测图像实现对待监测区域中的入侵位置的定位与入侵物种的识别,以此生成对应的入侵驱赶策略,考虑入侵频率调节入侵驱赶动作,实现触发式入侵驱赶、针对性驱赶以及针对每个入侵位置的独特策略驱赶,提高了入侵驱赶效率,具有较好的适应性,也降低了整体系统的能耗。

    技术研发人员:苗明军,李轶骥,钟建,常伟,李菊,廖继超,李志,马燕勤,邓先平
    受保护的技术使用者:四川省农业科学院园艺研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-25883.html

    最新回复(0)