一种基于大数据技术的病虫害防治系统的制作方法

1.本发明涉及病虫害防治领域，尤其涉及一种基于大数据技术的病虫害防治系统。


背景技术：

2.病虫害是病害和虫害的并称，常对农、林、牧业等造成不良影响。药用植物在栽培过程中，受到有害生物的侵染或不良环境条件的影响，正常新陈代谢受到干扰，从生理机能到组织结构上发生一系列的变化和破坏，以至在外部形态上呈现反常的病变现象，如枯萎、腐烂、斑点、霉粉、花叶等，统称病害。危害药用植物的动物种类很多，其中主要是昆虫，另外有螨类、蜗牛、鼠类等。昆虫中虽有很多属于害虫，但也有益虫，对益虫应加以保护、繁殖和利用。
3.在对病虫害进行防治的过程中，现有技术一般是由技术专家实地进行病虫害识别或者是由种植人员拍照后，再将病虫害图像发送给技术专家进行人工识别，但是技术专家每天能够识别的病虫害图像是有上限的，这也就使得部分病虫害由于未能及时识别出所属的类型而导致不能及时且正确地作出防治措施而导致作物被破坏，造成经济损失。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于公开一种基于大数据技术的病虫害防治系统，解决技术专家每天能够识别的病虫害的病虫害图像的数量有限，部分病虫害由于未能及时识别出所属类型而产生经济损失的问题。
5.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种基于大数据技术的病虫害防治系统，包括用户端和云服务器；
7.用户端包括拍摄模块、第一通信模块和显示模块；
8.拍摄模块用于获取病虫害图像；
9.第一通信模块用于将病虫害图像传输至云服务器；
10.云服务器用于采用大数据技术对病虫害图像进行分析，获取病虫害图像中出现的病虫害的类型，并将病虫害的类型发送至第一通信模块；
11.第一通信模块还用于将病虫害的类型发送至显示模块；
12.显示模块用于显示病虫害的类型。
13.优选地，所述云服务器包括第二通信模块和大数据分析模块；
14.第二通信模块用于与所述第一通信模块进行通信，接收所述病虫害图像；
15.大数据分析模块用于采用大数据技术对病虫害图像进行分析，获取病虫害图像中出现的病虫害的类型；
16.第二通信模块还用于将病虫害的类型发送至第一通信模块。
17.优选地，所述拍摄模块包括摄像头单元和判别单元；
18.摄像头单元用于对出现病虫害的作物进行拍摄，获取病虫害图像；
19.判别单元用于判断摄像头单元获取的病虫害图像是否满足进行分析的条件，若
是，则将病虫害图像发送至所述第一通信模块；若否，则向所述显示模块发送用于提示重新获取病虫害图像的提示消息。
20.优选地，所述显示模块还用于显示所述提示消息。
21.优选地，所述大数据分析模块包括处理单元和识别单元；
22.处理单元用于对病虫害图像进行分割处理，获得分割图像；
23.识别单元用于采用大数据技术对分割图像进行分析，获取分割图像中出现的病虫害的类型。
24.优选地，所述对病虫害图像进行分割处理，获得分割图像，包括：
25.对病虫害图像进行滤波处理，获得滤波图像；
26.对滤波图像进行图像分割，获得分割图像。
27.本发明在对病虫害进行防治的过程中，通过先获取病虫害图像，然后再将病虫害图像发送至云服务器进行识别，从而获得病虫害的类型。与现有的需要由技术专家进行人工识别的方式相比，本发明能够高效地处理大量的病虫害图像，从而能够避免由于病虫害没有被及时识别出来而产生经济损失。
附图说明
28.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
29.图1为本发明一种基于大数据技术的病虫害防治系统的一种实施例图。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于大数据技术的病虫害防治系统，包括用户端和云服务器；
32.用户端包括拍摄模块、第一通信模块和显示模块；
33.拍摄模块用于获取病虫害图像；
34.第一通信模块用于将病虫害图像传输至云服务器；
35.云服务器用于采用大数据技术对病虫害图像进行分析，获取病虫害图像中出现的病虫害的类型，并将病虫害的类型发送至第一通信模块；
36.第一通信模块还用于将病虫害的类型发送至显示模块；
37.显示模块用于显示病虫害的类型。
38.本发明在对病虫害进行防治的过程中，通过先获取病虫害图像，然后再将病虫害图像发送至云服务器进行识别，从而获得病虫害的类型。与现有的需要由技术专家进行人工识别的方式相比，本发明能够高效地处理大量的病虫害图像，从而能够避免由于病虫害没有被及时识别出来而产生经济损失。
39.优选地，第一通信模块可以是具有4g和5g通信功能的模块。
40.优选地，用户端可以是智能手机、平板电脑等设备。
41.优选地，所述云服务器包括第二通信模块和大数据分析模块；
42.第二通信模块用于与所述第一通信模块进行通信，接收所述病虫害图像；
43.大数据分析模块用于采用大数据技术对病虫害图像进行分析，获取病虫害图像中出现的病虫害的类型；
44.第二通信模块还用于将病虫害的类型发送至第一通信模块。
45.优选地，所述拍摄模块包括摄像头单元和判别单元；
46.摄像头单元用于对出现病虫害的作物进行拍摄，获取病虫害图像；
47.判别单元用于判断摄像头单元获取的病虫害图像是否满足进行分析的条件，若是，则将病虫害图像发送至所述第一通信模块；若否，则向所述显示模块发送用于提示重新获取病虫害图像的提示消息。
48.优选地，所述判断摄像头单元获取的病虫害图像是否满足进行分析的条件，包括：
49.计算病虫害图像的分析系数；
50.判断分析系数是否大于设定的数值，若是，则表示病虫害图像满足进行分析的条件，若否，则表示病虫害图像没有满足进行分析的条件。
51.优选地，所述计算病虫害图像的分析系数，包括：
52.对病虫害图像进行分块，将病虫害图像分成多个图像块；
53.分别计算每个图像块的子分析系数；
54.根据所有图像块的子分析系数计算病虫害图像的分析系数。
55.优选地，所述对病虫害图像进行分块，将病虫害图像分成多个图像块，包括：
56.对病虫害图像进行分块，将病虫害图像分成多个面积相同的图像块。
57.进行分块后，能够使得分析系数能够更为细致地表示病虫害图像中的像素点的局部分布特征，避免将细节含量不足的病虫害图像传输至云服务器进行识别处理，从而避免浪费计算资源。
58.优选地，所述分别计算每个图像块的子分析系数，包括：
59.对于图像块imgblk，使用如下函数计算imgblk的子分析系数：
[0060][0061]
sbanydx表示imgblk的子分析系数，δ表示预设的比例参数，δ大于0且小于1，npixun表示imgblk中的像素点的总数，pixun表示imgblk中的像素点的集合，flrdi表示pixun中的像素点i在水平方向的梯度，slr表示预设的梯度标准差，ngreen表示imgblk中符合绿色检测模型gre的像素点的数量，其中，r(x,y)、g(x,y)、b(x,y)分别表示位置为(x,y)的像素点在rgb颜色模型中的红色分量、绿色分量和蓝色分量，thred和thrbl分别表示红色分量和蓝色分量的上限值，thrgr表示绿色分量的下限值。
[0062]
子分析系数在计算个过程中从水平方向的梯度和符合绿色检测模型gre的像素点的数量这两个方面进行综合考虑，像素点在水平方向的梯度的差异越大，符合绿色检测模
型gre的像素点的数量越少，则表示子图像块的满足进行分析的条件的概率越大。梯度的差异越大表示图像块中包含的细节越丰富，而符合绿色检测模型gre的像素点的数量越少，则表示病虫害图像中的有效区域的占比越高，有效区域指的是包含病虫害的区域。
[0063]
优选地，所述根据所有图像块的子分析系数计算病虫害图像的分析系数，包括：
[0064]
使用如下函数计算分析系数：
[0065][0066]
anydx表示分析系数，blkset表示图像块的集合，sbanydxj表示图像块j的子分析系数。
[0067]
通过各个图像块的子分析系数来计算总的分析系数，分析系数越大的病虫害图像，满足进行分析的条件的概率越高。
[0068]
优选地，所述显示模块还用于显示所述提示消息。
[0069]
优选地，所述大数据分析模块包括处理单元和识别单元；
[0070]
处理单元用于对病虫害图像进行分割处理，获得分割图像；
[0071]
识别单元用于采用大数据技术对分割图像进行分析，获取分割图像中出现的病虫害的类型。
[0072]
优选地，采用大数据技术对分割图像进行分析时，可以分割图像分成多个子图像，然后使用mapreduce框架将子图像发送至各个map任务计算节点进行分析，获得每个子图像的分析结果，然后再由reduce端对分析结果进行汇总，得到最终的分析结果。
[0073]
优选地，所述对病虫害图像进行分割处理，获得分割图像，包括：
[0074]
对病虫害图像进行滤波处理，获得滤波图像；
[0075]
对滤波图像进行图像分割，获得分割图像。
[0076]
优选地，所述大数据分析模块还包括匹配单元和存储单元；
[0077]
存储单元用于存储各种类型的病虫害的防治方法；
[0078]
匹配单元用于根据识别单元识别出来的病虫害的类型从存储单元用匹配对应的防治方法。
[0079]
优选地，所述第二通信模块还用于将匹配单元获取的防治方法发送至第一通信模块。
[0080]
优选地，所述第一通信模块还用于接收所述防治方法，所述显示模块还用于显示所述防治方法。
[0081]
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是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，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。