專利名稱：動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，屬于農(nóng)田雜草識別領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于農(nóng)田的除草問題，傳統(tǒng)的農(nóng)藥大面積噴灑，導致了農(nóng)藥的浪費，甚至于污染環(huán)境，給人類和牲畜帶來很大危害。隨著計算機和圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)田智能除草技術(shù)將成為ー個新的研究領(lǐng)域。智能除草是利用計算機視覺和圖像處理技術(shù)識別出作物中的雜草并確定作物與雜草的位置和雜草的面積，從而在軟件控制條件下進行動態(tài)的采集、處理、識別和噴灑，來減少化學除草劑對環(huán)境的污染，進而達到除草自動化。這不僅能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學水平、減少草害，而且對保護生態(tài)、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著十分重大的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是為了解決對于農(nóng)田的除草采用傳統(tǒng)的農(nóng)藥大面積噴灑，會導致農(nóng)藥的浪費，甚至于污染環(huán)境，給人類和牲畜帶來很大危害的問題，提供了一種動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置。本實用新型所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，它包括上位機、單片機、通信電路、攝像頭、圖像采集卡、繼電器、電磁閥、噴頭組、控制箱、傳送帶和試驗平臺，攝像頭的圖像信息輸出端與圖像采集卡的輸入端相連，圖像采集卡的輸出端與單片機的圖像信息輸入端相連；單片機通過通信電路與上位機進行通信；單片機的噴灑指令輸出端與繼電器的輸入端相連，繼電器通過電磁閥控制噴頭組對雜草的噴灑動作；單片機的平臺移動指令輸出端與控制箱的輸入端相連，控制箱控制傳送帶轉(zhuǎn)動，進而帶動試驗平臺的移動，攝像頭跟隨試驗平臺一起移動。本實用新型的優(yōu)點本實用新型所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置能智能除雜草，在實驗室中利用上位機接收攝像頭采集的動態(tài)圖像、并對圖像進行動態(tài)實時處理，對于處理后的參數(shù)通過串ロ轉(zhuǎn)化成指令發(fā)送給噴灑控制系統(tǒng)進行動態(tài)噴灑的特點，避免了農(nóng)作物除草的大面積噴灑農(nóng)藥的缺陷。

圖1是本實用新型所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置的原理框圖。
具體實施方式
[0014]具體實施方式
一下面結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，它包括上位機1、單片機2、通信電路3、攝像頭4、圖像采集卡6、繼電器7、電磁閥8、噴頭組9、控制箱10、傳送帶11和試驗平臺12，攝像頭4的圖像信息輸出端與圖像采集卡6的輸入端相連，圖像采集卡6的輸出端與單片機2的圖像信息輸入端相連；單片機2通過通信電路3與上位機I進行通信；單片機2的噴灑指令輸出端與繼電器7的輸入端相連，繼電器7通過電磁閥8控制噴頭組9對雜草的噴灑動作；單片機2的平臺移動指令輸出端與控制箱10的輸入端相連，控制箱10控制傳送帶11轉(zhuǎn)動，進而帶動試驗平臺12的移動，攝像頭4跟隨試驗平臺12 —起移動。單片機2選用型號為AT89C52的單片機。圖像采集卡2將采集來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，而且還能夠把攝像頭4采集來的圖像信息進行解碼轉(zhuǎn)化為能在上位機I中進行存儲和處理的圖像數(shù)據(jù)格式。
具體實施方式
ニ 本實施方式對實施方式一作進ー步說明，它還包括光源5，光源5設(shè)置在攝像頭4附近，光源5與攝像頭4 一起隨試驗平臺12移動?？刂葡?0上設(shè)置多個按鈕，調(diào)節(jié)各個按鈕可以完成攝像頭4的上下左右調(diào)節(jié)和傳送帶11的左右運動及速度大小的調(diào)節(jié)。攝像頭4的上下左右調(diào)節(jié)可以通過調(diào)節(jié)固定攝像頭4的支架來完成。
將帶有土壤殘茬的作物和雜草放在動態(tài)實驗平臺12上，調(diào)好控制箱5的按鈕，進而調(diào)節(jié)好傳送帶11速度和移動方向，調(diào)節(jié)好光源5的位置；通過攝像頭4與圖像采集卡6進行作物與雜草的動態(tài)圖像采集，攝像頭4采集的圖像進入上位機I中，由上位機I進行圖像處理工作，再經(jīng)過圖像處理技術(shù)得到自動噴灑的控制參數(shù)(雜草的面積、周長、重心位置)，上位機I的串行端ロ接到指令通過通信電路3發(fā)送到單片機2，然后，單片機2將指令給繼電器7、繼電器7通過控制電磁閥8來實現(xiàn)控制噴頭組9對雜草的噴灑動作，噴頭組9由多個嗔頭組成。
具體實施方式
三本實施方式對實施方式一作進ー步說明，它還包括復(fù)位電路13，復(fù)位電路13的復(fù)位指令輸出端與單片機2的復(fù)位指令輸入端相連。復(fù)位電路13采用Xicor公司X25045芯片來實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，其特征在于，它包括上位機(I)、單片機(2)、通信電路⑶、攝像頭(4)、圖像采集卡(6)、繼電器(7)、電磁閥⑶、噴頭組(9)、控制箱(10)、傳送帶(11)和試驗平臺(12)， 攝像頭(4)的圖像信息輸出端與圖像采集卡￠)的輸入端相連，圖像采集卡￠)的輸出端與單片機(2)的圖像信息輸入端相連； 單片機(2)通過通信電路(3)與上位機(I)進行通信； 單片機⑵的噴灑指令輸出端與繼電器(7)的輸入端相連，繼電器(7)通過電磁閥(8)控制噴頭組(9)對雜草的噴灑動作； 單片機(2)的平臺移動指令輸出端與控制箱(10)的輸入端相連，控制箱(10)控制傳送帶(11)轉(zhuǎn)動，進而帶動試驗平臺(12)的移動， 攝像頭(4)跟隨試驗平臺(12) —起移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，其特征在于，它還包括光源(5)，光源(5)設(shè)置在攝像頭(4)附近，光源(5)與攝像頭(4) 一起隨試驗平臺(12)移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，其特征在于，它還包括復(fù)位電路(13)，復(fù)位電路(13)的復(fù)位指令輸出端與單片機(2)的復(fù)位指令輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，其特征在于，單片機(2)選用型號為AT89C52的單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，其特征在于，復(fù)位電路(13)采用Xicor公司X25045芯片來實現(xiàn)。
專利摘要動態(tài)雜草識別與智能噴灑實驗裝置，屬于農(nóng)田雜草識別領(lǐng)域，本實用新型為解決對于農(nóng)田的除草采用傳統(tǒng)的農(nóng)藥大面積噴灑，會導致農(nóng)藥的浪費，甚至于污染環(huán)境，給人類和牲畜帶來很大危害的問題。本實用新型包括上位機、單片機、通信電路、攝像頭、圖像采集卡、繼電器、電磁閥、噴頭組、控制箱、傳送帶和試驗平臺，攝像頭的圖像信息輸出端與圖像采集卡的輸入端相連，圖像采集卡的輸出端與單片機的圖像信息輸入端相連；單片機通過通信電路與上位機進行通信；單片機的噴灑指令輸出端與繼電器的輸入端相連，繼電器通過電磁閥控制噴頭組對雜草的噴灑動作；單片機的平臺移動指令輸出端與控制箱的輸入端相連，控制箱控制傳送帶轉(zhuǎn)動，進而帶動試驗平臺的移動。
文檔編號A01M21/02GK202857639SQ20122063179
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者田淑梅, 高輝, 王艷濤, 高希軍 申請人:黑龍江科技學院