频率的局部变换，因而能有效地从信号中提取信息。通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析，解决了 F ο u r i e r变换不能解决的许多困难问题。小波变换联系了应用数学、物理学、计算机科学、信号与信息处理、图像处理、地震勘探等多个学科。数学家认为，小波分析是一个新的数学分支，它是泛函分析、Fourier分析、样条分析、数值分析的完美结晶；信号和信息处理专家认为，小波分析是时间-尺度分析和多分辨分析的一种新技术，它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。
[0038]信号分析的主要目的是寻找一种简单有效的信号变换方法，使信号所包含的重要信息能显现出来。小波分析属于信号时频分析的一种，在小波分析出现之前，傅立叶变换是信号处理领域应用最广泛、效果最好的一种分析手段。傅立叶变换是时域到频域互相转化的工具，从物理意义上讲，傅立叶变换的实质是把这个波形分解成不同频率的正弦波的叠加和。正是傅立叶变换的这种重要的物理意义，决定了傅立叶变换在信号分析和信号处理中的独特地位。傅立叶变换用在两个方向上都无限伸展的正弦曲线波作为正交基函数，把周期函数展成傅立叶级数，把非周期函数展成傅立叶积分，利用傅立叶变换对函数作频谱分析，反映了整个信号的时间频谱特性，较好地揭示了平稳信号的特征。
[0039]小波变换是一种新的变换分析方法，它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点，能够提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口，是进行信号时频分析和处理的理想工具。它的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征，因此，小波变换在许多领域都得到了成功的应用，特别是小波变换的离散数字算法已被广泛用于许多问题的变换研究中。从此，小波变换越来越引起人们的重视，其应用领域来越来越广泛。
[0040]采用本发明的车载农药自动喷洒系统，针对现有农药人工喷洒模式自动化水平低、对农田和操作人员易造成损害的技术问题，借用车辆作为农药运输和喷洒平台，对实时拍摄的农作物图像进行分析，判断当前农作物所需的农药剂量，自动进行农药喷洒，避免了人工操作，加快了农药喷洒速度，从而更适用于大面积农田的快速喷药。
[0041]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种车载农药自动喷洒系统，其特征在于，所述喷洒系统包括车尾喷洒固定杆、摄像机、农药喷头和ARMlO处理器，所述摄像机和所述农药喷头都固定在所述车尾喷洒固定杆的同一高度上且水平相距预设距离，所述摄像机用于拍摄车后农田图像，所述农药喷头用于对车后农田喷洒农药，所述ARMlO处理器用于基于所述车后农田图像控制所述农药喷头的喷洒速率。2.如权利要求1所述的车载农药自动喷洒系统，其特征在于，所述喷洒系统还包括: 用户输入设备，用于根据用户的输入，设定第一比例阈值、第二比例阈值和剩余农药阈值； 存储设备，预存所述预设距离，连接所述用户输入设备以接收并存储所述第一比例阈值、所述第二比例阈值和所述剩余农药阈值，还预存比例速率对照表，所述比例速率对照表列举了图像中绿色比例与所述农药喷头的喷洒速率的一一对照关系，所述绿色比例为图像中绿色像素数量占据总像素数量的比例； 图像平移设备，连接所述摄像机以获得所述车后农田图像，根据所述预设距离从所述摄像机向所述农药喷头一侧平移所述车后农田图像，并从平移后的图像中切除平移出所述车后农田图像轮廓的图像部分，以获得喷洒区域图像； 图像划分设备，连接所述图像平移设备以接收所述喷洒区域图像，计算所述喷洒区域图像中每一个像素的绿色分量值在亮度值中所占的比例数值，当所述比例数值大于所述第一比例阈值时，所述比例数值对应的像素为绿色像素，当所述比例数值小于等于所述第一比例阈值时，所述比例数值对应的像素为非绿色像素，基于绿色像素和非绿色像素将所述喷洒区域图像二值化，以输出二值化喷洒图像； 图像滤波设备，连接所述图像划分设备以接收所述二值化喷洒图像，基于二维小波滤波算法对所述二值化喷洒图像滤波，以获得二值化平滑喷洒图像； 流量控制器，连接所述存储设备，用于实时控制所述农药喷头的喷洒速率； 喷洒电磁换向阀，位于所述流量控制器和所述农药喷头之间，用于控制所述农药喷头的开关； 农药储存容器，连接所述农药喷头，用于容纳当地农业局管理平台预先调制的农药；农药剩余容量检测器，位于所述农药储存容器中，通过检测剩余农药在所述农药储存容器中的高度，计算农药剩余容量； 供电设备，用于为所述喷洒系统内除了所述供电设备以外的电子设备提供电力供应，并在所述ARMlO处理器的控制下对所述喷洒系统执行电源管理； 所述ARMlO处理器与所述图像滤波设备、所述流量控制器、所述喷洒电磁换向阀、所述农药剩余容量检测器和所述供电设备分别连接，计算所述二值化平滑喷洒图像中的绿色比例，当所述绿色比例大于所述第二比例阈值时，输出启动农药喷洒信号并输出所述绿色比例，当所述绿色比例小于等于所述第二比例阈值时，输出停止农药喷洒信号；所述ARMlO处理器还在接收到的所述农药剩余容量小于等于所述剩余农药阈值时，输出农药不足报警信号; 显示设备，与所述ARMlO处理器连接，用于实时显示与所述启动农药喷洒信号、所述停止农药喷洒信号或所述农药不足报警信号对应的文字信息，还用于实时显示所述绿色比例和所述农药剩余容量； 无线通讯接口，与所述ARMlO处理器连接，用于向所述当地农业局管理平台无线输出与所述启动农药喷洒信号、所述停止农药喷洒信号或所述农药不足报警信号对应的文字信息，还用于向所述当地农业局管理平台无线输出所述绿色比例和所述农药剩余容量； 其中，所述流量控制器在接收到所述启动农药喷洒信号后，基于所述绿色比例在所述比例速率对照表中查找与所述绿色比例对应的喷洒速率并作为所述农药喷头的喷洒速率，所述流量控制器在接收到所述停止农药喷洒信号，停止工作；所述喷洒电磁换向阀在接收到所述启动农药喷洒信号后，打开所述农药喷头，在接收到所述停止农药喷洒信号后，关闭所述农药喷头； 语音报警设备，连接所述ARMlO处理器，用于播放与所述启动农药喷洒信号、所述停止农药喷洒信号或所述农药不足报警信号对应的语音文件； 所述语音报警设备为扬声器； 所述用户输入设备、所述存储设备、所述图像平移设备、所述图像划分设备、所述图像滤波设备、所述ARMlO处理器、所述供电设备、所述显示设备和所述无线通讯接口都位于车辆的前端仪表盘内，所述流量控制器、所述喷洒电磁换向阀、所述农药储存容器和所述农药剩余容量检测器都位于车尾。
【专利摘要】本发明涉及一种车载农药自动喷洒系统，包括车尾喷洒固定杆、摄像机、农药喷头和ARM10处理器，所述摄像机和所述农药喷头都固定在所述车尾喷洒固定杆的同一高度上且水平相距预设距离，所述摄像机用于拍摄车后农田图像，所述农药喷头用于对车后农田喷洒农药，所述ARM10处理器用于基于所述车后农田图像控制所述农药喷头的喷洒速率。通过本发明，能够以车载喷药的方式实现农药的自动喷洒，并基于被喷洒农作物的多少实时控制农药喷洒的速率，提高了农药喷洒的智能化程度。
【IPC分类】A01M7/00
【公开号】CN105211033
【申请号】CN201510542488
【发明人】不公告发明人
【申请人】杨燕
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年9月20日
【公告号】CN104186453A, CN104186453B, CN105052878A