一种智慧农业田间除草方法以及系统与流程

本发明涉及一种方法，具体为智慧农业田间除草方法以及系统，属于农业除草。

背景技术：

1、智慧农业是农业中的智慧经济，智慧经济形态在农业中的具体表现。智慧农业是智慧经济重要的组成部分；智慧农业是智慧经济主要的组成部分，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。

2、随着农业的发展，农作物的种植规模越来越大。而农田中的杂草是影响农作物产量的主要因素之一。杂草是农业生产的大敌，杂草会与农作物争夺养料、水分、阳光和空间，降低作物产量和品质，而且会助长病虫害的发生与蔓延。为了使得农作物的成长更为快速，疾病更少，常需要定期进行除草。传统方法一般是直接喷洒除草剂或人工除草的方式消灭害虫的，但是人工除草的效率较低，而且在除草的过程中会对农作物的根部造成影响，而喷洒除草剂虽然可以快速除草，但是不合理使用农药，容易导致药害事故发生，进而导致农作物的减产，严重影响农业的生产，为此，提出一种智慧农业田间除草方法以及系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种智慧农业田间除草方法以及系统，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种智慧农业田间除草方法，包括以下步骤：

3、步骤一：通过无人机的控制终端后台控制无人机在农田的上方飞行，通过高清摄像头对农田范围进行测量，然后将农田图像传输至无人机的控制终端后台，后台根据农田图像绘制无人机飞行路径；

4、步骤二：无人机携带高清摄像头沿着飞行路径飞行，无人机飞行时离农作物的高度为1-2m，无人机的飞行速度为2-3m/s；

5、步骤三：通过高清摄像头对农田的图像进行采集，并将采集到的画面实时传输至后台；

6、步骤四：后台对画面中的农作物和杂草进行筛分提取，将提取的杂草图片与云数据库中的杂草图片进行对比分析，确定杂草的种类，同时判断农作物的种类；

7、步骤五：针对杂草的种类，配置针对该种类杂草的除草剂，根据农作物的的种类判断该除草剂中是否含有对农作物有抑制作用的农药成分；

8、步骤六：当除草剂对农作物无影响时，无人机携带喷药机沿着初始飞行轨迹飞行并喷洒除草剂，喷头离农作物高度为50-80cm，无人机飞行速度为0.5-1.5m/s；

9、步骤七：当除草剂对农作物有影响时，无人机携带喷药机移动至农田的上方，通过高清摄像头对杂草的位置进行定位追踪；

10、步骤八：高清摄像头追踪到杂草后，无人机携带喷药机移动至杂草的正上方进行定点喷药，喷药时间为1-2s；

11、步骤九：定点喷药完成后，待喷头阀门关闭2-3s后无人机带动喷药机远离农作物，对下一处杂草进行喷药；

12、步骤十：无人机定点喷药时向后台发送定位，后台实时更新无人机的喷药点位。

13、进一步优选的，在步骤一中，所述无人机的飞行轨迹为“回”字形，所述后台根据无人机回传的图像构建三维模型。

14、进一步优选的，在步骤二中，所述无人机携带的高清摄像头为广角摄像头。

15、进一步优选的，在步骤三中，所述无人机对农田内的农作物和杂草进行图像采集，然后通过无线网络对图像数据进行实时传输，后台对图像数据进行接收。

16、进一步优选的，在步骤四中，所述后台根据农作物图像和杂草图像在农田的三维模型的基础上再次构建三维模型，对整体农田的农作物位置和杂草的位置进行定位。

17、进一步优选的，在步骤四中，通过提取并对比杂草的图像，识别出杂草的种类，当杂草的种类大于一种时，对每种杂草的占比绘制饼形图。

18、进一步优选的，在步骤五中，当杂草的种类大于一种，且所需的除草剂类型为多种时，在喷药机内设置多个药剂箱，每个药剂箱内的除草剂对应一种类型的杂草。

19、进一步优选的，在步骤六中，所述喷头的底部设置传感器，在喷洒除草剂时，无人机带动喷药机的喷头向下移动，当传感器与杂草接触时，喷头开始喷药，所述喷药机的喷头外部设置有防止药剂扩散的锥形罩。

20、进一步优选的，在步骤八中，根据步骤四中的三维模型对杂草的所在位置进行针对性追踪，喷头喷药时，高清摄像头对喷头的喷药位置进行图像采集并发送至后台，通过后台判断农药是否会喷洒至农作物的表面。

21、进一步优选的，在步骤十中，所述后台根据喷药点位对步骤四中的三维模型状态进行实时更新。

22、本发明提供了一种智慧农业田间除草系统，包括所述系统应用于实现权利要求1至9中任一项所述的智慧农业田间除草方法的步骤。

23、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：本发明通过高清摄像头对农田内的图像进行采集，通过后台对画面中的农作物和杂草进行筛分提取，确定杂草和农作物的种类，针对杂草的种类配置除草剂，无人机携带喷药机移动至农田的上方，通过高清摄像头对杂草的位置进行定位追踪，高清摄像头追踪到杂草后，无人机携带喷药机移动至杂草的正上方进行定点喷药，当传感器与杂草接触时，套接有锥形罩的喷头对杂草进行喷药，进而可以避免除草剂沾染到农作物上，保证了农作物的正常生产。

24、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种智慧农业田间除草方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤一中，所述无人机的飞行轨迹为“回”字形，所述后台根据无人机回传的图像构建三维模型。

3.根据权利要求1所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤二中，所述无人机携带的高清摄像头为广角摄像头。

4.根据权利要求1所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤三中，所述无人机对农田内的农作物和杂草进行图像采集，然后通过无线网络对图像数据进行实时传输，后台对图像数据进行接收。

5.根据权利要求1所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤四中，所述后台根据农作物图像和杂草图像在农田的三维模型的基础上再次构建三维模型，对整体农田的农作物位置和杂草的位置进行定位。

6.根据权利要求5所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤四中，通过提取并对比杂草的图像，识别出杂草的种类，当杂草的种类大于一种时，对每种杂草的占比绘制饼形图。

7.根据权利要求1所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤五中，当杂草的种类大于一种，且所需的除草剂类型为多种时，在喷药机内设置多个药剂箱，每个药剂箱内的除草剂对应一种类型的杂草。

8.根据权利要求1所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤六中，所述喷头的底部设置传感器，在喷洒除草剂时，无人机带动喷药机的喷头向下移动，当传感器与杂草接触时，喷头开始喷药，所述喷药机的喷头外部设置有防止药剂扩散的锥形罩。

9.根据权利要求1所述的一种智慧农业田间除草方法，其特征在于：在步骤八中，根据步骤四中的三维模型对杂草的所在位置进行针对性追踪，喷头喷药时，高清摄像头对喷头的喷药位置进行图像采集并发送至后台，通过后台判断农药是否会喷洒至农作物的表面。

10.一种智慧农业田间除草系统，其特征在于：包括所述系统应用于实现权利要求1至9中任一项所述的智慧农业田间除草方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种智慧农业田间除草方法以及系统，包括以下步骤：步骤一：通过无人机的控制终端后台控制无人机在农田的上方飞行，通过高清摄像头对农田范围进行测量，然后将农田图像传输至无人机的控制终端后台，后台根据农田图像绘制无人机飞行路径。本发明通过高清摄像头对农田内的图像进行采集，确定杂草和农作物的种类，针对杂草的种类配置除草剂，通过高清摄像头对杂草的位置进行定位追踪，高清摄像头追踪到杂草后，无人机携带喷药机移动至杂草的正上方进行定点喷药，当传感器与杂草接触时，套接有锥形罩的喷头对杂草进行喷药，进而可以避免除草剂沾染到农作物上，保证了农作物的正常生产。

技术研发人员：刘爱娟,吴帆,彭若
受保护的技术使用者：深圳市纬尔科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15