一种茶树病虫害检测系统与检测方法

本发明涉及病虫害检测系统的，具体涉及一种茶树病虫害检测系统与检测方法。

背景技术：

1、茶树是一种山茶科山茶属的常绿灌木或乔木植物，其叶子呈椭圆形或长椭圆形，边缘有锯齿。

2、茶树病虫害是指茶树在生长发育过程中遭受的虫害和病害的侵袭，导致茶树生长不良、产量下降、品质受损等问题。茶树病虫害的发生与环境条件、气候因素、土壤条件、栽培管理等因素有关。为了防治茶树病虫害，需要采取综合措施，包括选用抗病品种、加强栽培管理、合理修剪、科学施肥等。同时，对于已经发生的病虫害，需要及时采取化学防治、生物防治等措施进行防治，以保障茶树的正常生长和茶叶的产量与品质。

3、经过我们大量的检索与参考发现现在已经开发出病虫害检测系统，例如现有技术的有如公开号为cn114913415a所公开的病虫害检测系统，包括：图像采集模块，用于通过遥感监测设备采集获得初始待检测图像；图像处理模块，与图像采集模块连接，用于对初始待检测图像进行处理，获得目标待检测图像；图像识别模块，与图像处理模块连接，用于对目标待检测图像进行识别，获得病虫害识别结果。其能够适用于多种情景下的作物病虫害检测，能够在病虫害初期就发现情况，便于及时进行处理，减少经济损失，精确度高，可靠性好。

4、然而，现有技术中图像处理的过程较繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提高检测速度，针对上述存在的不足，提出一种茶树病虫害检测系统与检测方法。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种茶树病虫害检测系统，该系统包括检测模块、信息处理模块、视觉模块、控制模块和通信模块，所述检测模块、信息处理模块、视觉模块、通信模块均与控制模块通信连接；

4、所述检测模块用于检测且得出第a次检测茶园的空气相对湿度的信息，并传输至控制模块；

5、所述信息处理模块用于储存相关信息且得出茶园的理论空气相对湿度、茶园内灌溉点设置的总个数、历史总天数、历史总天数内出现恶劣天气的总天数、茶园的海拔高度、茶园地形的参考指数、茶园所属地区的气候参考指数、茶园的纬度和历史总天数内为晴朗天气的总天数的信息，并传输至控制模块；

6、所述视觉模块用于拍摄且得出茶园的种植密度和茶园周侧环境参考指数的信息，并传输至控制模块；

7、所述控制模块根据茶园所属地区的气候参考指数、茶园的纬度、茶园的海拔高度、历史总天数内为晴朗天气的总天数和历史总天数计算茶园的阳光量因子，根据茶园周侧环境参考指数、历史总天数、历史总天数内出现恶劣天气的总天数、茶园的种植密度、茶园的海拔高度和茶园地形的参考指数计算茶园的通风程度因子，根据茶园内灌溉点设置的总个数计算茶园的空气相对湿度检测总次数，根据相关信息计算病虫害预测因子，根据病虫害预测因子得出第一报警信息并传输至通信模块；

8、所述通信模块将第一报警信息传输至用户端。

9、可选的，所述检测模块包括相对湿度检测子模块，所述相对湿度检测子模块与控制模块通信连接；

10、所述相对湿度检测子模块用于检测且得出第a次检测茶园的空气相对湿度的信息，并传输至控制模块。

11、可选的，所述视觉模块包括依次通信连接的图像拍摄子模块、图像识别子模块和图像分析子模块，所述图像分析子模块与控制模块通信连接；

12、所述图像拍摄子模块用于拍摄且得出拍摄图像，并传输至图像识别子模块；

13、所述图像识别子模块根据需求在拍摄图像中识别目标且得出识别图像，并传输至图像分析子模块；

14、所述图像分析子模块用于分析且得出茶园的种植密度和茶园周侧环境参考指数的信息，并传输至控制模块。

15、可选的，所述控制模块计算病虫害预测因子时，满足以下式子：

16、

17、

18、

19、

20、其中，yc为病虫害预测因子，a为茶园的空气相对湿度检测总次数，xdsda为第a次检测茶园的空气相对湿度，xdsdhl为茶园的理论空气相对湿度，tfcd为茶园的通风程度因子，ygl为茶园的阳光量因子；

21、ceol为向上取整函数，ggd为茶园内灌溉点设置的总个数；

22、β为茶园周侧环境参考指数，β分别有以下取值，β＝2或β＝4，当β＝2时为茶园周侧不存在遮挡物，当β＝4时为茶园周侧存在遮挡物，daysall为历史总天数，daysel为历史总天数内出现恶劣天气的总天数，md为茶园的种植密度，hb为茶园的海拔高度，dx为茶园地形的参考指数，dx分别有以下取值，dx＝1.1或dx＝1.2或dx＝1.3，当dx＝1.3时为茶园的地形属于山地或者丘陵，当dx＝1.2时为茶园的地形属于平原或者高原，当dx＝1.1时为茶园的地形属于盆地；

23、qh为茶园所属地区的气候参考指数，qh分别有以下取值，qh＝2或qh＝3，当qh＝2时茶园所属地区的气候为热带气候或者亚热带气候，当qh＝3时茶园所属地区的气候为温带气候或者寒带气候或者干旱气候，wd为茶园的纬度，daysql为历史总天数内为晴朗天气的总天数。

24、可选的，所述控制模块计算第一报警信息时，满足以下式子：

25、

26、其中，bj1为第一报警信息，ycref为病虫害预测因子的选择阈值，当bj1＝1时为预测茶树病虫害程度属于轻度不需要报警，当bj1＝2时为预测茶树病虫害程度属于重度需要报警。

27、可选的，所述信息处理模块还得出第e株茶树的树龄、观察实验中采样的茶树叶子的总片数、拍打实验中选取的茶树的总株数、拍打实验中同一株茶树的拍打总次数和单次拍打力度的信息，并传输至控制模块；

28、所述视觉模块还得出第e株茶树沿竖直方向的长度最大值、第e株茶树沿水平方向的长度最大值、第b片叶子正面为绿色区域的面积、第b片叶子正面的总面积、第b片叶子的穿孔指数和第e株茶树第d次拍打时掉落的害虫的总只数的信息，并传输至控制模块；

29、所述控制模块根据观察实验中采样的茶树叶子的总片数、第b片叶子正面的总面积、第b片叶子正面为绿色区域的面积和第b片叶子的穿孔指数计算观察实验的检测因子，根据相关信息计算拍打实验的检测因子，根据观察实验的检测因子和拍打实验的检测因子计算病虫害实测因子，根据病虫害实测因子得出第二报警信息并传输至通信模块；

30、所述通信模块将第二报警信息传输至用户端。

31、可选的，所述图像分析子模块还得出第e株茶树沿竖直方向的长度最大值、第e株茶树沿水平方向的长度最大值、第b片叶子正面为绿色区域的面积、第b片叶子正面的总面积、第b片叶子的穿孔指数和第e株茶树第d次拍打时掉落的害虫的总只数的信息，并传输至控制模块。

32、可选的，所述控制模块计算病虫害实测因子时，满足以下式子：

33、sc＝gc+pd；

34、

35、

36、其中，sc为病虫害实测因子，gc为观察实验的检测因子，pd为拍打实验的检测因子；

37、b为观察实验中采样的茶树叶子的总片数，为第b片叶子正面为绿色区域的面积，为第b片叶子正面的总面积，kb为第b片叶子的穿孔指数，kb分别有以下取值，kb＝1或kb＝2，当kb＝1时为叶子表面不存在被害虫咬致穿孔的情形，当kb＝2时为叶子表面存在被害虫咬致穿孔的情形；

38、e为拍打实验中选取的茶树的总株数，d为拍打实验中同一株茶树的拍打总次数，为第e株茶树第d次拍打时掉落的害虫的总只数，n为单次拍打力度，为第e株茶树沿竖直方向的长度最大值，为第e株茶树沿水平方向的长度最大值，yearse为第e株茶树的树龄。

39、可选的，所述控制模块计算第二报警信息时，满足以下式子：

40、

41、其中，bj2为第二报警信息，scref为病虫害实测因子的选择阈值，当bj2＝1时为实测茶树病虫害程度属于轻度不需要报警，当bj2＝2时为实测茶树病虫害程度属于重度需要报警。

42、本发明还提供一种茶树病虫害检测方法，包括以下步骤：

43、s1：检测模块检测且得出第a次检测茶园的空气相对湿度的信息，并传输至控制模块；

44、s2：信息处理模块储存相关信息且得出茶园的理论空气相对湿度、茶园内灌溉点设置的总个数、历史总天数、历史总天数内出现恶劣天气的总天数、茶园的海拔高度、茶园地形的参考指数、茶园所属地区的气候参考指数、茶园的纬度和历史总天数内为晴朗天气的总天数的信息，并传输至控制模块；

45、s3：视觉模块拍摄且得出茶园的种植密度和茶园周侧环境参考指数的信息，并传输至控制模块；

46、s4：控制模块根据茶园的纬度、茶园的海拔高度、历史总天数内为晴朗天气的总天数和历史总天数计算茶园的阳光量因子，根据茶园周侧环境参考指数、历史总天数、历史总天数内出现恶劣天气的总天数、茶园的种植密度、茶园的海拔高度和茶园地形的参考指数计算茶园的通风程度因子，根据茶园内灌溉点设置的总个数计算茶园的空气相对湿度检测总次数，根据相关信息计算病虫害预测因子，根据病虫害预测因子得出第一报警信息并传输至通信模块；

47、s5：通信模块将第一报警信息传输至用户端。

48、本发明所取得的有益效果是：

49、1、通过控制模块计算病虫害预测因子且得出第一报警信息，上述过程不需要人工干涉，能快速预测茶树病虫害程度，当程度较轻时可以选择忽略，当程度较重时对茶树进行实测；

50、2、通过观察实验和拍打实验的结合得出第二报警信息，使计算得到的第二报警信息更准确，更能反应茶树实际病虫害的情形。

51、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。