一種作物病害識(shí)別與病情評估裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)植保信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種作物病害識(shí)別與病情評估裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]病蟲害的科學(xué)防治是保證我國糧食增產(chǎn)的有效手段之一。近年，由于病蟲害頻發(fā)，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)，既增加了化學(xué)農(nóng)藥噴施量，又對自然環(huán)境和國民健康造成極大隱患。因此，研發(fā)病蟲害快速、便攜識(shí)別裝置與系統(tǒng)是促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要內(nèi)容。
[0003]作物病害準(zhǔn)確識(shí)別，是進(jìn)行科學(xué)定量施藥的基礎(chǔ)。但作物存在相似病害或者同種病害的不同階段，缺少大田經(jīng)驗(yàn)的人員存在誤判嚴(yán)重度或混淆病害名稱的問題。例如，小麥銹病分條銹病、葉銹病和桿銹病3種，是我國小麥作物上發(fā)生面積廣，危害最重的一類病害。非專業(yè)人員?；煜龡l銹病和葉銹病，且在病害病情調(diào)查時(shí)，不同人員對病害評估有較大差異，對病害防治科學(xué)研宄和防治施藥都會(huì)造成一定影響。對此，植保學(xué)者常根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)給出作物受害嚴(yán)重度，植保人員、普通農(nóng)民或其他領(lǐng)域人員可根據(jù)農(nóng)業(yè)部病害病情標(biāo)準(zhǔn)予以計(jì)算和判斷。隨著圖像處理技術(shù)和數(shù)碼產(chǎn)品的飛速發(fā)展，部分研宄工作者憑借室內(nèi)外數(shù)碼圖像予以病害指數(shù)的計(jì)算和病害嚴(yán)重度的判斷。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
[0005]常規(guī)的田間調(diào)查，因?qū)＜液推胀ㄖ脖Ｈ藛T的判斷尺度不一，人為因素對病情劃分影響較大，不易于定量施藥防治措施的制定。尤其是最佳噴藥期判斷偏失，要么增大化學(xué)農(nóng)藥噴施量，對環(huán)境造成污染；要么因判斷偏低，施用農(nóng)藥未達(dá)到防治效果，直接影響到作物產(chǎn)量和品質(zhì)，后者僅借助數(shù)碼產(chǎn)品和圖像處理技術(shù)，多限于實(shí)驗(yàn)室研宄，離實(shí)際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用仍有距離，且二者都未形成成熟的一體化裝置和系統(tǒng)。
[0006]綜上，急需病害病情識(shí)別精度高、專門的病情指數(shù)計(jì)算裝置的研發(fā)，從而為病害及時(shí)防治與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一 )要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明提供了一種作物病害識(shí)別與病情評估裝置，能準(zhǔn)確識(shí)別作物病害，劃分作物病害嚴(yán)重度，由針對性病情指數(shù)給出最佳防治方法及施藥措施。
[0009]( 二 )技術(shù)方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種作物病害識(shí)別與病情評估裝置，該裝置包括:圖譜信息采集裝置、樣品采集裝置、圖像采集卡和處理器，所述圖像采集卡的信號(hào)輸入接口與所述圖譜信息采集裝置的信號(hào)輸出接口相連接，所述圖像采集卡的信號(hào)輸出接口與處理器的信號(hào)輸出接口相連接；
[0011]所述圖譜信息采集裝置，用于采集作物病害葉片的圖譜信息；
[0012]所述樣品采集裝置，設(shè)置在所述圖譜信息采集裝置的正下方，用于放置作物病害葉片以及為所述圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源；
[0013]所述圖像采集卡，用于將所述圖譜信息采集裝置采集的作物病害葉片的圖譜信息傳輸?shù)剿鎏幚砥鳎?br>[0014]所述處理器包括紋理特征提取模塊、病斑面積提取模塊、病害識(shí)別模塊、病情指數(shù)計(jì)算模塊和施藥指導(dǎo)單元；
[0015]紋理特征提取模塊，用于從所述圖譜信息中提取病害葉片的紋理特征；
[0016]病斑面積提取模塊，用于從所述圖譜信息中提取病害葉片的病斑面積；
[0017]病害識(shí)別模塊，用于將所述紋理特征提取模塊提取的病害葉片的紋理特征與預(yù)設(shè)的病害紋理特征圖像庫比對，進(jìn)行病害識(shí)別；
[0018]病情指數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述病斑面積提取模塊提取的病害葉片的病斑面積計(jì)算病情指數(shù)；
[0019]施藥指導(dǎo)單元，用于根據(jù)所述病情指數(shù)計(jì)算模塊得到的病情指數(shù)，提供噴施藥劑名稱與噴灑劑量。
[0020]優(yōu)選地，所述圖譜信息采集裝置為三波段圖譜相機(jī)。
[0021]優(yōu)選地，所述三波段圖譜相機(jī)的三個(gè)波段為455nm、605nm和695nm。
[0022]優(yōu)選地，所述樣品采集裝置包括:
[0023]相機(jī)架，用于放置所述圖譜信息采集裝置；
[0024]葉片放置板，設(shè)置在所述相機(jī)架的正下方，用于放置待鑒定作物病害葉片；
[0025]光源，設(shè)置在所述葉片放置板上方的兩側(cè)，用于為所述圖譜信息采集裝置提供微環(huán)境光源。
[0026]優(yōu)選地，所述葉片放置板上設(shè)有固定件，用于固定待鑒定作物病害葉片。
[0027]優(yōu)選地，所述葉片放置板包括:多葉片放置板和單葉片放置板。
[0028]優(yōu)選地，所述樣品采集裝置還包括用于調(diào)整所述光源的光照位置和光照方向的光源調(diào)整裝置。
[0029]優(yōu)選地，所述處理器為計(jì)算機(jī)。
[0030](三)有益效果
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供的作物病害識(shí)別與病情評估裝置，通過圖譜信息的紋理特征與預(yù)設(shè)的病害紋理特征圖像庫的比對，進(jìn)行病害識(shí)別，并通過對葉片病害面積進(jìn)行提取，準(zhǔn)確劃分病情的嚴(yán)重度，從而針對性、專業(yè)性，最大化降低人為差異引起的劃分誤差，為定量施藥和降低環(huán)境污染服務(wù)。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種作物病害識(shí)別與病情評估裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2(a)是本發(fā)明實(shí)施例的中樣品采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0034]圖2(b)是本發(fā)明另一實(shí)施例的中樣品采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0036]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種作物病害識(shí)別與病情評估裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種作物病害識(shí)別與病情評估裝置，包括:
[0038]圖譜信息采集裝置10、樣品采集裝置20、圖像采集卡30和處理器40，所述圖像采集卡30的信號(hào)輸入接口與所述圖譜信息采集裝置10的信號(hào)輸出接口相連接，所述圖像采集卡30的信號(hào)輸出接口與處理器40的信號(hào)輸出接口相連接；
[0039]所述圖譜信息采集裝置10，用于采集作物病害葉片的圖譜信息；
[0040]所述樣品采集裝置20，設(shè)置在所述圖譜信息采集裝置10的正下方，用于放置作物病害葉片以及為所述圖譜信息采集裝置10提供微環(huán)境光源；
[0041]所述圖像采集卡30，用于將所述圖譜信息采集裝置10采集的作物病害葉片的圖譜信息傳輸?shù)剿鎏幚砥?0 ;
[0042]所述處理器40包括紋理特征提取模塊、病斑面積提取模塊、病害識(shí)別模塊、病情指數(shù)計(jì)算模塊和施藥指導(dǎo)單元；
[0043]所述的紋理特征提取模塊，用于從所述圖譜信息中提取病害