專(zhuān)利名稱(chēng)：用于植物異常診斷的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于植物異常(anomaly)診斷的系統(tǒng)，其特征在于包括-至少一個(gè)捕獲設(shè)備(1)，其能夠?qū)崟r(shí)捕獲要被診斷的植物的至少一個(gè)樣本的圖像；-至少一個(gè)存儲(chǔ)單元O)，其包括受異常影響的植物樣本的數(shù)字化圖像的數(shù)據(jù)庫(kù) (7)，也包括與所述異常相關(guān)的技術(shù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)(8)；-至少一個(gè)人機(jī)接口(humaninterface)設(shè)備(3)，其能夠顯示植物樣本的數(shù)字化圖像；-至少一個(gè)人控(humancontrol)設(shè)備，其能夠允許用戶(hù)和人機(jī)接口設(shè)備(3) 之間的主動(dòng)交互；以及-至少一個(gè)處理單元(5)，其可操作地與捕獲設(shè)備(1)、存儲(chǔ)單元O)、人機(jī)接口設(shè)備(3)以及人控設(shè)備(4)關(guān)聯(lián)，該處理單元( 被配置為運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)，該計(jì)算機(jī)程序能夠-允許將要被診斷的植物樣本的圖像和在來(lái)自存儲(chǔ)單元O)的圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)(7) 中存檔的植物樣本的數(shù)字化圖像同時(shí)顯示在人機(jī)接口設(shè)備C3)上；-通過(guò)人機(jī)接口設(shè)備(3)自動(dòng)提供適于處理所診斷的異常的至少一種產(chǎn)品和/或方法的信息；并且-允許通過(guò)人控設(shè)備(4)對(duì)人機(jī)接口設(shè)備(3)中示出的植物圖像進(jìn)行圖形操縱。此外，本發(fā)明涉及使用如上定義的用于識(shí)別植物異常的系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例涉及使用如上定義的系統(tǒng)，其中要識(shí)別的植物異常是由細(xì)菌、病毒、真菌、線蟲(chóng)或昆蟲(chóng)引起的。更具體而言，本發(fā)明涉及一種能夠通過(guò)提供技術(shù)信息和操縱圖像來(lái)允許對(duì)植物疾病進(jìn)行診斷、評(píng)估和控制的系統(tǒng)，所述圖像允許通過(guò)圖形界面的方式分析這些異常的外部表現(xiàn)。
背景技術(shù)：
通常，植物異常通過(guò)其形態(tài)、生理或行為的變化來(lái)表現(xiàn)，并且在由病毒、真菌、細(xì)菌、線蟲(chóng)、植原體(phytoplasma)或類(lèi)病毒引起時(shí)它們可具有生物起因，并且/或在由營(yíng)養(yǎng)缺失(出自礦物不足)或不合適的環(huán)境條件例如高溫、土壤成分、過(guò)大的濕度和/或存在污染物所引起時(shí)具有非生物起因。植物中的異?？蓳p害作物產(chǎn)出的質(zhì)量和/或數(shù)量。即使是現(xiàn)在，盡管有科學(xué)和植物病理學(xué)的進(jìn)步，在田地中還會(huì)發(fā)生相當(dāng)大的損失，使農(nóng)民蒙受重大損失。鑒于此，通過(guò)控制測(cè)量的方式對(duì)植物異常的診斷以及對(duì)其合適的處理是必要的， 以使這些損失最小化。在這方面，在未成熟階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題非常重要，以便允許在問(wèn)題涌現(xiàn)的初期、在其大規(guī)模擴(kuò)散之前控制異常，從而避免出現(xiàn)重大問(wèn)題。但是，這樣的診斷對(duì)于農(nóng)民、農(nóng)學(xué)家、科學(xué)家、研究人員和一般學(xué)者來(lái)說(shuō)通常是相對(duì)復(fù)雜的事務(wù)，因?yàn)樾枰叨葘?zhuān)業(yè)化的技術(shù)知識(shí)。因此，需要來(lái)自不同領(lǐng)域的許多專(zhuān)業(yè)人員例如昆蟲(chóng)學(xué)家、病理學(xué)家、遺傳學(xué)家、土壤、除草劑、果實(shí)生長(zhǎng)等的專(zhuān)家來(lái)執(zhí)行各個(gè)診斷。此夕卜，已知異常的變化和數(shù)量很大，以至于在參閱的書(shū)本、雜志和其它文獻(xiàn)中進(jìn)行的人工研究需要大量時(shí)間和精力。重要的一點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)錯(cuò)誤的診斷會(huì)帶來(lái)不適于異常處理的控制行為， 從而引起額外的損失。鑒于此，人們已主要通過(guò)對(duì)異常的生理表現(xiàn)的研究和分析來(lái)尋找便于識(shí)別這些異常的解決方案。例如，北美專(zhuān)利US 5，841，883描述了一種能夠通過(guò)(由計(jì)算機(jī))對(duì)要被診斷的植物的圖像和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中包含的受異常影響的植物的圖像之間進(jìn)行自動(dòng)化圖形比較來(lái)提供植物異常診斷的設(shè)備和方法。在實(shí)踐中，自動(dòng)化容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，因?yàn)椴东@到的要被診斷的植物的圖像必須與顏色、亮度、對(duì)比度的指定的條件和標(biāo)準(zhǔn)一致，并位于預(yù)定的位置和角度。因此，不符合這些條件和標(biāo)準(zhǔn)的圖像可能會(huì)使得設(shè)備/方法進(jìn)行錯(cuò)誤的診斷，這會(huì)導(dǎo)致不恰當(dāng)?shù)奶幚?，并由此給種植園帶來(lái)重大損失。此外，自動(dòng)化需要高處理能力，即，它增加了實(shí)現(xiàn)該設(shè)備/方法所需要的成本，使得規(guī)模小的農(nóng)民無(wú)法使用它。北美專(zhuān)利申請(qǐng)US 2002/0021擬8描述了在網(wǎng)頁(yè)(出自微軟hternet Explorer 或Mozilla Firefox)上實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，其允許對(duì)要被診斷的植物的圖片與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的受異常影響的植物的圖片進(jìn)行視覺(jué)比較。這樣的圖片互相相鄰(并排)地排列。于是，與文檔US 5，841，883中公開(kāi)的自動(dòng)化設(shè)備/方法不同，比較必須由用戶(hù)可視地進(jìn)行。但是，該系統(tǒng)不允許通過(guò)例如放大、縮小、備注、裁剪、突出、增強(qiáng)等資源(這些對(duì)于更準(zhǔn)確的比較結(jié)果有時(shí)是必要的)來(lái)操縱或編輯圖像，由此限制了其可用性。此外，用于比較的圖像是靜態(tài)性質(zhì)的，即它們?cè)诤芏嗲闆r下是不恰當(dāng)?shù)嘏臄z的圖片，從而阻止了更準(zhǔn)確的分析。在該方法中，文檔沒(méi)有指定用于捕獲攝影圖像的過(guò)程。換句話(huà)說(shuō)，使用靜態(tài)圖像也限制了系統(tǒng)的可用性。北美專(zhuān)利US 6，014，451，對(duì)應(yīng)于巴西申請(qǐng)PI 9813086-2，也公開(kāi)了一種通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)捕獲的要被診斷的植物的圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的受異常影響的植物的圖像進(jìn)行視覺(jué)比較來(lái)診斷植物異常的系統(tǒng)。該系統(tǒng)不同于前面提到的那些系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r(shí)提供動(dòng)態(tài)圖像， 并允許操縱和編輯它們。但是，該系統(tǒng)需要使用多種專(zhuān)有計(jì)算機(jī)程序例如Labview Pro, Adobe Photoshop、Microsoft Access 和 Microsoft Word，這除了需要硬件的高處理能力夕卜，一旦沒(méi)有專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)程序來(lái)控制系統(tǒng)的主要功能，不能最優(yōu)化其各部件之間的數(shù)據(jù)流。此外，購(gòu)買(mǎi)這些程序的成本使得實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)很昂貴。另外，關(guān)于異常處理的建議不是自動(dòng)做出的，需要專(zhuān)家在場(chǎng)能夠通過(guò)電話(huà)呼叫、電子郵件或信件來(lái)向用戶(hù)推薦用于處理的產(chǎn)品/方法，從而一般損害了實(shí)用性。此外，上面確定的文檔中定義的系統(tǒng)需要安裝昂貴的結(jié)構(gòu)化遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室，包括靠近農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)所的顯微鏡、攝像機(jī)和微生物培養(yǎng)設(shè)備。通過(guò)在這些遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室捕獲的圖像，具有專(zhuān)家的中心實(shí)驗(yàn)室分析在遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室收集到的圖像和/或額外數(shù)據(jù)，并且從這時(shí)開(kāi)始，通過(guò)專(zhuān)家，其診斷可能的疾病。由于該文檔是1998年的，那時(shí)候還沒(méi)有足夠的技術(shù)進(jìn)步，以至于裝配具有所有相關(guān)設(shè)備的中心實(shí)驗(yàn)室和多個(gè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室需要很高的成本，從而其實(shí)踐應(yīng)用是不可行的。因此，上面提到的當(dāng)前技術(shù)水平的文檔沒(méi)有一個(gè)公開(kāi)了這樣一種通過(guò)比較植物異常的圖像來(lái)診斷植物異常的系統(tǒng)/設(shè)備/方法，其結(jié)合了識(shí)別/處理的高準(zhǔn)確度、易于操作和低成本，以及使用較少數(shù)量和種類(lèi)的設(shè)備以及高性能。發(fā)明目標(biāo)本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種簡(jiǎn)單操作的低成本計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)，其能夠允許通過(guò)操縱在圖形界面上布置的圖像和技術(shù)信息來(lái)對(duì)植物異常進(jìn)行診斷和處理，能夠以快速簡(jiǎn)單的方式來(lái)對(duì)這樣的異常的生理表現(xiàn)進(jìn)行識(shí)別和分析。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是這樣的系統(tǒng)能夠提供關(guān)于用于特定異常的處理和控制的產(chǎn)品的信息和推薦，而不需要使系統(tǒng)用戶(hù)直接與專(zhuān)家交互。本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是使得這樣的系統(tǒng)的所有主要功能由專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)程序控制，以?xún)?yōu)化處理和數(shù)據(jù)流，同時(shí)消除對(duì)購(gòu)買(mǎi)第三方專(zhuān)有軟件的需要，由此更多地降低實(shí)現(xiàn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)通過(guò)提供一種用于植物異常診斷的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)至少包括 捕獲設(shè)備，其能夠?qū)崟r(shí)捕獲要被診斷的植物的至少一個(gè)樣本的圖像；存儲(chǔ)單元，其包括受異常影響的植物樣本的數(shù)字化圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)，也包括與所述異常相關(guān)的技術(shù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)； 人機(jī)接口設(shè)備，其能夠顯示植物樣本的數(shù)字化圖像；人控設(shè)備，其能夠允許用戶(hù)和人機(jī)接口設(shè)備之間的主動(dòng)交互；以及處理單元，其可操作地與捕獲設(shè)備、存儲(chǔ)單元、人機(jī)接口設(shè)備以及人控設(shè)備關(guān)聯(lián)。該處理單元被配置為運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序，該程序能夠?qū)⒁辉\斷的植物樣本的圖像和在來(lái)自存儲(chǔ)單元的圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)中存檔的植物樣本的數(shù)字化圖像同時(shí)顯示在人機(jī)接口設(shè)備上；通過(guò)人機(jī)接口設(shè)備自動(dòng)提供適于處理被診斷的異常的至少一種產(chǎn)品和/或方法的信息；以及允許通過(guò)人控設(shè)備對(duì)人機(jī)接口設(shè)備中顯示的植物圖像進(jìn)行圖形操縱。


將參考附圖來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中圖1表示本發(fā)明的用于植物異常診斷主題的系統(tǒng)的示意圖；圖2表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第一屏幕的圖像，突出了要被診斷的植物的被捕獲的圖像；圖3表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第二屏幕的圖像，突出了要將被診斷的植物的被捕獲的圖像和從圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇的圖像的并排顯示；圖4表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第三屏幕的圖像，突出了與被診斷的異常相關(guān)的信息；圖5表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第四屏幕的圖像，突出了與被診斷的異常的處理相關(guān)的信息；圖6表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第五屏幕的圖像，突出了通過(guò)關(guān)鍵字來(lái)搜索的字段；圖7表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第六屏幕的圖像，突出了通過(guò)關(guān)鍵字搜索過(guò)濾的結(jié)果；圖8表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第七屏幕的圖像，突出了用戶(hù)與論壇(討論組)的交互；以及
圖9表示圖1中示出的系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備中顯示的第八屏幕的圖像，突出了專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序的自動(dòng)更新。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于診斷植物異常的系統(tǒng)的框圖。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)捕獲設(shè)備1，其能夠?qū)崟r(shí)捕獲要被診斷的植物的至少一個(gè)樣本的動(dòng)態(tài)圖像。優(yōu)選地，圖像捕獲設(shè)備1包括數(shù)字顯微鏡(例如安鵬科技股份有限公司 (AnMo Electronics Co.)制造的迪諾力泰(DinoLite)電子顯微鏡AM313T型)或數(shù)碼攝像機(jī)?？蛇x地，可使用以模擬格式來(lái)捕獲動(dòng)態(tài)圖像的設(shè)備。在該最后一種情形下，這些模擬圖像必須被轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，以便它們可以被本發(fā)明的系統(tǒng)使用。與靜態(tài)圖像(圖片)相比，使用實(shí)時(shí)(流)圖像具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)椋捎谑褂每梢栽谔锏刂休p松操作的手持設(shè)備，用戶(hù)被允許直接拍照并以動(dòng)態(tài)方式尋找植物的理想定位，從而獲得更好的角度來(lái)觀察異常的生理表現(xiàn)，從而使其識(shí)別和診斷更容易。鑒于此，避免了歸檔不必要的圖片，從而不需要獲取更高存儲(chǔ)容量的存儲(chǔ)器，由此降低實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的成本。此外，需要注意前述捕獲設(shè)備1優(yōu)選地通過(guò)與本應(yīng)用匹配的標(biāo)準(zhǔn)連接USB、防火墻、Wi-fi、藍(lán)牙等本地連接到商業(yè)微型計(jì)算機(jī)(臺(tái)式機(jī)或筆記本)。優(yōu)選地，微型計(jì)算機(jī)可以是筆記本類(lèi)型，由于其便攜性可以被容易地?cái)y帶到田地中，更不必說(shuō)照相機(jī)固有的便攜性，其優(yōu)選為前述迪諾力泰電子顯微鏡AM313T型。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)不需要安裝結(jié)構(gòu)化的昂貴的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室，這降低了其實(shí)現(xiàn)和操作的成本。該系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)單元2，其具有受異常影響的植物的樣本的數(shù)字化圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)7。這些圖像由靜態(tài)圖像(例如GIF、JPEG、TIFF、BMP等格式的圖片或圖畫(huà))和/或動(dòng)態(tài)圖像(例如MPEG、MOV、Mp4、Java、Flash等格式的視頻或動(dòng)畫(huà))構(gòu)成。存儲(chǔ)單元2還包括與這樣的異常相關(guān)的技術(shù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)8。這些信息包括例如致病因子(例如瘟疫)、癥狀、周期和流行病、處理實(shí)踐等數(shù)據(jù)。此外，該信息還包括適于處理所述異常的產(chǎn)品，例如合適的成分、配方、指示、禁忌癥、使用方式方法、植物病原體的生物特征以及其它必要的數(shù)據(jù)。優(yōu)選但非必須地，該技術(shù)信息可以被存儲(chǔ)在可被商業(yè)程序 (例如 Microsoft Word)或免費(fèi)程序(例如 Acrobat Adobe Reader>Open 0ffice、GSView、 Microsoft Internet Explorer,Mozilla Firefox等)訪問(wèn)的數(shù)字文件中。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元2包括諸如EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器的集成電路(“芯片”)。該系統(tǒng)還包括人機(jī)接口設(shè)備3，其能夠顯示植物樣本的數(shù)字化圖像，從而允許它們被至少一個(gè)用戶(hù)觀看。人機(jī)接口設(shè)備3優(yōu)選地由包括LCD顯示器或CRT顯示器的監(jiān)視器構(gòu)成。系統(tǒng)的用戶(hù)通過(guò)任意類(lèi)型的人控設(shè)備4例如鍵盤(pán)或指點(diǎn)設(shè)備(例如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)) 來(lái)主動(dòng)地與人機(jī)接口設(shè)備3交互。捕獲設(shè)備1、存儲(chǔ)單元2、人機(jī)接口設(shè)備3和人控設(shè)備4可操作地與處理單元5關(guān)聯(lián)，該處理單元被配置為運(yùn)行優(yōu)選地被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元2中的計(jì)算機(jī)程序6。系統(tǒng)的部件和組件之間的這些關(guān)聯(lián)可以由任意已知的電/電子通信裝置(發(fā)送/ 接收)，例如光纖、電纜、集成電路、印刷電路板(PCB)導(dǎo)線(track)、無(wú)線等來(lái)實(shí)現(xiàn)。處理單元5由微處理器或微控制器構(gòu)成，例如可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上使用的微處理器,例如 dntel (Celeron、Dual Core, Dual 2 Core, Dual 2Quad 等)、AMD、Via 等。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6由可以在操作系統(tǒng)例如Microsoft Windows和/或Linux發(fā)布套件上運(yùn)行的獨(dú)立應(yīng)用構(gòu)成?？蛇x地，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6由可以在免費(fèi)的因特網(wǎng)瀏覽器例如微軟hternet Explorer或Mozilla Firefox上運(yùn)行的相關(guān)應(yīng)用構(gòu)成，從而在不需要購(gòu)買(mǎi)昂貴的商業(yè)程序的情況下，降低實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的成本。因此，與文檔US 6，014，451(或相應(yīng)的巴西專(zhuān)利申請(qǐng)PI 9813086-2)公開(kāi)的系統(tǒng)不同，本發(fā)明的系統(tǒng)的主要功能由單個(gè)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6控制，其除了不需要硬件的高處理能力外，還優(yōu)化了其組件(捕獲設(shè)備1、存儲(chǔ)單元2、人機(jī)接口設(shè)備3和人控設(shè)備4)之間的數(shù)據(jù)流。 專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6能允許將要被診斷的植物樣本的圖像和在來(lái)自存儲(chǔ)單元2的圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)中存檔的植物樣本的數(shù)字化圖像同時(shí)顯示在人機(jī)接口設(shè)備3上，如圖2和3所示。于是，圖像被“并排”排列，從而允許用戶(hù)以簡(jiǎn)單、快速和容易的方式來(lái)可視地對(duì)它們進(jìn)行比較。圖2示出了一個(gè)屏幕，其表示用戶(hù)還在從圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7中選擇合適圖像時(shí)的情形。 圖3示出了一個(gè)屏幕，其表示用戶(hù)已經(jīng)從圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7中選擇了最合適的圖像時(shí)的情形。此外，計(jì)算機(jī)專(zhuān)用程序6允許通過(guò)人控設(shè)備4對(duì)人機(jī)接口設(shè)備3中顯示的植物圖像進(jìn)行圖形操作。通過(guò)在人機(jī)接口設(shè)備3上顯示并且可以被人控設(shè)備4訪問(wèn)的編輯工具，允許對(duì)圖像的這種圖形操作。如圖2中可觀察到的，這些編輯工具允許選擇、裁剪、放大、縮短、突出、增強(qiáng)、重采樣、改變屬性(亮度、色彩、對(duì)比度)、創(chuàng)建線條、角度、維度射線 (dimensional ray)、文本框、徒手畫(huà)(freehand drawing)等，從而以簡(jiǎn)單和直覺(jué)的方式來(lái)提供促進(jìn)更準(zhǔn)確的植物異常識(shí)別的功能。這樣的情形強(qiáng)調(diào)了本發(fā)明的便攜性和簡(jiǎn)單性，其中，害病的植物可以在農(nóng)場(chǎng)中間的田地中被連接到筆記本的顯微鏡拍攝，并且可以通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)例如任意移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)絡(luò)在田地中接收位于存儲(chǔ)單元2的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7中的對(duì)比圖像。在對(duì)異常進(jìn)行識(shí)別和診斷后，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6提供與致病因子(例如瘟疫)、癥狀、周期和流行病、處理實(shí)踐等相關(guān)的信息，如圖4中可見(jiàn)。此外，如圖5所示，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6能夠通過(guò)人機(jī)接口設(shè)備3來(lái)自動(dòng)提供用于處理被診斷的異常的至少一種產(chǎn)品/方法的信息。這些信息被存儲(chǔ)在來(lái)自存儲(chǔ)設(shè)備2的信息數(shù)據(jù)庫(kù)8中。因此，一旦和文檔US 6,014, 451 (PI 9813086-2)中公開(kāi)的系統(tǒng)不同，不需要存在人類(lèi)專(zhuān)家通過(guò)電話(huà)、電子郵件或信件來(lái)與用戶(hù)聯(lián)系，在對(duì)植物異常的診斷之后，就可以立即開(kāi)始對(duì)植物異常的處理和控制，所述與用戶(hù)聯(lián)系可能延遲異常處理的開(kāi)始，從而引起很大的損失，更不必說(shuō)對(duì)這種專(zhuān)業(yè)人員的需求以及這樣的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室的存在所帶來(lái)的高昂費(fèi)用，而這在討論的現(xiàn)有技術(shù)中是必需的，并且其劣勢(shì)已經(jīng)在前面討論過(guò)。此外，處理單元5被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6通過(guò)搜索過(guò)濾器在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7和技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)8中搜索。這樣的過(guò)濾器包括，例如，植物種類(lèi)、作物培養(yǎng)、作物原產(chǎn)地、氣候和/或植物的部分(葉、莖、根等)。如圖6和7可見(jiàn)，該系統(tǒng)還允許通過(guò)由用戶(hù)加到處理單元5所運(yùn)行的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6的至少一個(gè)關(guān)鍵字在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7和技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)8中搜索。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該系統(tǒng)與世界信息網(wǎng)絡(luò)10例如因特網(wǎng)關(guān)聯(lián)，從而共享在存儲(chǔ)單元2中包含的圖像和信息。可選地，該系統(tǒng)與本地信息網(wǎng)絡(luò)9例如私有內(nèi)部網(wǎng)(大學(xué)或公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò))關(guān)聯(lián)。在這兩種情形下，處理單元5被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6在世界和/ 或本地信息網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布通過(guò)捕獲設(shè)備1捕獲的圖像。明顯地，本地信息網(wǎng)絡(luò)9可以與世界信息網(wǎng)絡(luò)10關(guān)聯(lián)。而且，處理單元5還被配置為通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6經(jīng)因特網(wǎng)和/或內(nèi)部網(wǎng)自動(dòng)和周期性地更新來(lái)自存儲(chǔ)單元2的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7和技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)8，如圖9所示。或者，更新可以由用戶(hù)自己手動(dòng)執(zhí)行。明顯地，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6的其它功能也可以通過(guò)因特網(wǎng)和/或內(nèi)部網(wǎng)來(lái)自動(dòng)更新。專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6提供通信鏈路，其允許用戶(hù)通過(guò)論壇、即時(shí)消息、聊天室、音頻/ 視頻會(huì)議等方式來(lái)交互，以共享經(jīng)驗(yàn)和信息，如圖8所示。專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6還可提供連接到因特網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)頁(yè)面的鏈接，所述頁(yè)面包含關(guān)于植物、異常、疾病、瘟疫、處理方法、推薦產(chǎn)品等的附加信息。值得注意的是，一旦存儲(chǔ)單元2包含與受異常影響的植物的技術(shù)信息和圖像相關(guān)的、被周期性地更新的廣泛的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的系統(tǒng)也可以被用作科學(xué)家、農(nóng)民、學(xué)生、植物病理學(xué)家、農(nóng)學(xué)家和其它感興趣的人們的研究文獻(xiàn)。明顯地，在該特定應(yīng)用中，一旦該系統(tǒng)將被僅用于參閱的目的而不是為了比較，不需要使用捕獲設(shè)備1。從系統(tǒng)用戶(hù)的角度來(lái)說(shuō)，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6包括四個(gè)主要模塊1-研究模塊用于對(duì)關(guān)于已知植物異常的圖像和技術(shù)信息進(jìn)行研究、學(xué)習(xí)、參閱和分析目的的模塊。于是，在該模塊中，系統(tǒng)的用戶(hù)可以直接訪問(wèn)來(lái)自存儲(chǔ)單元2的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7和技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)8。2-診斷模塊用于通過(guò)將要被診斷的植物的圖像和在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)7中存儲(chǔ)的受異常影響的植物圖像進(jìn)行可視比較來(lái)對(duì)植物異常進(jìn)行識(shí)別/分析的目的的模塊。該模塊還提供用于處理被診斷的異常的信息和推薦的方法。3-研究人員交互模塊用于科學(xué)家、學(xué)生、植物病理學(xué)家、農(nóng)民之間進(jìn)行通信/交互的目的的模塊，用于通過(guò)本地/世界信息網(wǎng)絡(luò)來(lái)交換信息和經(jīng)驗(yàn)。4-更新模塊用來(lái)通過(guò)因特網(wǎng)和/或內(nèi)部網(wǎng)更新專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序6的模塊。因此，本發(fā)明公開(kāi)了一種前所未有的解決方案，其允許診斷和處理植物異常，除了提供學(xué)習(xí)/研究的來(lái)源，還可以通過(guò)低成本的系統(tǒng)與其它研究人員、科學(xué)家、學(xué)者、農(nóng)民、農(nóng)學(xué)家和植物病理學(xué)家進(jìn)行交互，其可以快速運(yùn)行并以簡(jiǎn)單容易的方式來(lái)使用。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于其關(guān)聯(lián)到本地信息網(wǎng)絡(luò)(9)，處理單元( 被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)在本地信息網(wǎng)絡(luò)(9)中共享存儲(chǔ)設(shè)備 (2)中包含的數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于其關(guān)聯(lián)到世界信息網(wǎng)絡(luò)(10)， 處理單元( 被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)在世界信息網(wǎng)絡(luò)(10)中共享存儲(chǔ)設(shè)備O)中包含的數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于處理單元(5)被配置為通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)經(jīng)由本地信息網(wǎng)絡(luò)(9)和/或世界信息網(wǎng)絡(luò)(10)來(lái)自動(dòng)地和周期性地更新來(lái)自存儲(chǔ)單元O)的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)(7)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)(8)。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于，通過(guò)在人機(jī)接口設(shè)備(3)上顯示并且可以被人控設(shè)備(4)訪問(wèn)的編輯工具，允許對(duì)圖像進(jìn)行圖形操作。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于處理單元(5)被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)通過(guò)搜索過(guò)濾器在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)(7)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)(8)中搜索。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于處理單元(5)被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)通過(guò)至少一個(gè)關(guān)鍵字在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)(7)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)(8)中搜索。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元O)中。下面是利用本發(fā)明的兩個(gè)例子。例子1亞洲大豆銹病的識(shí)別亞洲大豆銹病包括大豆栽培時(shí)發(fā)生的異?；蚣膊。⑶矣捎谄錁O端的攻擊性，如果沒(méi)有做出診斷，或者執(zhí)行的太晚，可能在幾天內(nèi)毀掉整個(gè)農(nóng)場(chǎng)。已知的最有效的控制該異常的方法是預(yù)防性地，即在還沒(méi)有癥狀時(shí)，或者最壞的情況下，在它們開(kāi)始表現(xiàn)自己的時(shí)候，應(yīng)用特定的殺菌劑。這些癥狀在其早期階段無(wú)法用肉眼觀察，并且需要使用高度接近(放大)的顯微鏡，以便它們可以被正確地識(shí)別。該異常最有利的激增階段是在植物繁殖階段，即在作物開(kāi)花之后。本發(fā)明公開(kāi)的系統(tǒng)允許在還處于營(yíng)養(yǎng)階段的商業(yè)農(nóng)場(chǎng)中檢測(cè)亞洲大豆銹病孢子的存在。在該階段，疾病較小可能表現(xiàn)自己，而在營(yíng)養(yǎng)階段之后，即在作物繁殖階段，會(huì)觀察到更高比率的表現(xiàn)。這樣的孢子可以被捕獲設(shè)備1記錄為圖像，該圖像然后可以被記錄在存儲(chǔ)設(shè)備2 中，隨后被人控設(shè)備4處理，并且最后被廣播到世界信息網(wǎng)絡(luò)10。于是，盡管該疾病的焦點(diǎn)(focus)無(wú)法在營(yíng)養(yǎng)階段通過(guò)肉眼檢測(cè)到，該系統(tǒng)的交互模塊允許通過(guò)電子郵件將警告發(fā)送到合作方和分銷(xiāo)商，以向生產(chǎn)者警告該疾病的爆發(fā)， 從而他們于是可以以預(yù)防的方式來(lái)開(kāi)始有效的控制實(shí)施。因此，診斷系統(tǒng)允許一旦疾病被識(shí)別，快速地采取疾病預(yù)防的控制手段。例子2亞洲銹病焦點(diǎn)的識(shí)別本發(fā)明的診斷系統(tǒng)提供的資源允許在籽粒灌漿(grain filling)階段(R 5. 4)識(shí)別guaxa植物(其由于掉落到土地中的籽粒而出現(xiàn))中孢子的存在。在該情形下，可以通過(guò)捕獲設(shè)備1來(lái)捕獲植物的圖像，并在存儲(chǔ)設(shè)備2上記錄，從而可以通過(guò)使用人機(jī)接口設(shè)備3、人控設(shè)備4和處理單元5來(lái)處理和放大，以檢測(cè)孢子的存在。從交互模塊可以通過(guò)電子郵件經(jīng)世界信息網(wǎng)絡(luò)10將即時(shí)警告消息發(fā)送給生產(chǎn)者、發(fā)布渠道和顧問(wèn)，通知需要在該區(qū)域預(yù)防性地應(yīng)用殺菌劑，因?yàn)樽魑锟赡荛_(kāi)始經(jīng)歷危急的階段(孢子在空氣中存在)。這樣，通過(guò)使用本系統(tǒng)，可以在特定區(qū)域及其臨近區(qū)域預(yù)防銹病的發(fā)生。在描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的例子之后，應(yīng)該理解本發(fā)明的范圍包括其它可能的變體，其僅由所附權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容限定，其中包含了可能的等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種用于植物異常診斷的系統(tǒng)，其特征在于包括-至少一個(gè)捕獲設(shè)備(1)，其能夠?qū)崟r(shí)捕獲要被診斷的植物的至少一個(gè)樣本的圖像；-至少一個(gè)存儲(chǔ)單元O)，其包括受異常影響的植物樣本的數(shù)字化圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)(7)， 還包括所述異常相關(guān)的技術(shù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)(8)；-至少一個(gè)人機(jī)接口設(shè)備(3)，其能夠顯示植物樣本的數(shù)字化圖像；-至少一個(gè)人控設(shè)備G)，其能夠允許用戶(hù)和所述人機(jī)接口設(shè)備C3)之間的主動(dòng)交互；以及-至少一個(gè)處理單元(5)，其可操作地與所述捕獲設(shè)備(1)、存儲(chǔ)單元O)、人機(jī)接口設(shè)備(3)以及人控設(shè)備(4)關(guān)聯(lián)，該處理單元( 被配置為運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)，其能夠-將要診斷的植物樣本的圖像和在來(lái)自存儲(chǔ)單元O)的圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)(7)中存檔的植物樣本的數(shù)字化圖像同時(shí)顯示在所述人機(jī)接口設(shè)備C3)上；-通過(guò)人機(jī)接口設(shè)備(3)自動(dòng)提供適于處理被診斷的異常的至少一種產(chǎn)品和/或方法的信息；并且-允許通過(guò)人控設(shè)備(4)對(duì)人機(jī)接口設(shè)備(3)中顯示的植物圖像進(jìn)行圖形操作。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其關(guān)聯(lián)到本地信息網(wǎng)絡(luò)(9)，所述處理單元 (5)被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)在本地信息網(wǎng)絡(luò)(9)中共享存儲(chǔ)設(shè)備O) 中包含的數(shù)據(jù)。
3.如前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于其關(guān)聯(lián)到世界信息網(wǎng)絡(luò)(10)，所述處理單元( 被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)在世界信息網(wǎng)絡(luò)(10)中共享存儲(chǔ)設(shè)備⑵中包含的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求2和3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述處理單元(5)被配置為通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)經(jīng)由本地信息網(wǎng)絡(luò)(9)和/或世界信息網(wǎng)絡(luò)(10)來(lái)自動(dòng)地、周期性地更新來(lái)自存儲(chǔ)單元O)的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)(7)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)(8)。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)在人機(jī)接口設(shè)備(3)上顯示并且可以被人控設(shè)備(4)訪問(wèn)的編輯工具，允許對(duì)圖像進(jìn)行圖形操作。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于所述處理單元(5)被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)通過(guò)搜索過(guò)濾器在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)(7)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)(8)中搜索。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于所述處理單元(5)被配置為允許通過(guò)運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)通過(guò)至少一個(gè)關(guān)鍵字在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)(7)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)(8)中搜索。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元O)中。
9.對(duì)權(quán)利要求1到8中定義的系統(tǒng)的使用，用于識(shí)別植物異常。
10.如權(quán)利要求9所述的對(duì)系統(tǒng)的使用，其中，要識(shí)別的植物異常是由細(xì)菌、病毒、真菌、線蟲(chóng)或昆蟲(chóng)引起的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于植物異常診斷的系統(tǒng)，其至少包括捕獲設(shè)備(1)，其能夠?qū)崟r(shí)捕獲要被診斷的植物的至少一個(gè)樣本的圖像；存儲(chǔ)單元(2)，其包含受異常影響的植物樣本的數(shù)字化圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)(7)，同時(shí)也包含與所述異常相關(guān)的技術(shù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)(8)；人機(jī)接口設(shè)備(3)，其能夠顯示植物樣本的數(shù)字化圖像；人控設(shè)備(4)，其能夠允許用戶(hù)和人機(jī)接口設(shè)備(3)之間的主動(dòng)交互；以及處理單元(5)，其可操作地與捕獲設(shè)備(1)、存儲(chǔ)單元(2)、人機(jī)接口設(shè)備(3)以及人控設(shè)備(4)關(guān)聯(lián)。處理單元(5)被配置為運(yùn)行專(zhuān)用計(jì)算機(jī)程序(6)，其能夠?qū)⒁\斷的植物樣本的圖像和在來(lái)自存儲(chǔ)單元(2)的圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)(7)中存檔的植物樣本的數(shù)字化圖像同時(shí)顯示在人機(jī)接口設(shè)備(3)上；通過(guò)人機(jī)接口設(shè)備(3)自動(dòng)提供適于處理被診斷的異常的至少一種產(chǎn)品和/或方法的信息；并且允許通過(guò)人控設(shè)備(4)對(duì)人機(jī)接口設(shè)備(3)中顯示的植物圖像進(jìn)行圖形操作。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102473200SQ201080030038
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者R·J·F·杜瓦特 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司