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专利号: 2023115875895
申请人: 日照市农业科学研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于茶叶种植的病虫害识别预警方法,其特征在于,所述方法包括:对茶叶种植区域进行监测角度分析,布设茶叶监测传感网络,所述茶叶监测传感网络包括CCD图像传感设备和红外成像仪;

通过所述CCD图像传感设备按照预设拍摄区间对所述茶叶种植区域进行多时段采集,获取茶叶生长图像信息集;

基于所述红外成像仪对所述茶叶种植区域进行红外成像,得到茶叶生长红外图像信息集;

将所述茶叶生长图像信息集和所述茶叶生长红外图像信息集进行映射融合,生成茶叶生长可见红外图像信息集;

对所述茶叶生长可见红外图像信息集进行预处理、多级特征提取,确定茶叶病虫害特征信息;

所述确定茶叶病虫害特征信息包括:

对所述茶叶生长可见红外图像信息集进行预处理,获得标准茶叶生长可见红外图像信息集;

根据茶叶种植生长阶段,确定茶叶病斑阈值信息;

基于所述茶叶病斑阈值信息对所述标准茶叶生长可见红外图像信息集进行筛选,获取茶叶病虫害识别区域信息;

对所述茶叶病虫害识别区域信息进行多级特征提取,得到所述茶叶病虫害特征信息;

所述确定茶叶病虫害特征信息还包括:

对所述茶叶病虫害识别区域信息进行感兴趣区域标记,获取茶叶病虫害区域锚框信息;

利用卷积神经网络结构对所述茶叶病虫害区域锚框信息进行多级特征提取,确定病虫害形态特征、病虫害尺寸特征和病虫害分布特征;

将所述病虫害形态特征、病虫害尺寸特征和病虫害分布特征进行融合,确定所述茶叶病虫害特征信息;

基于茶叶病虫害资源库与所述茶叶病虫害特征信息进行匹配评价,获得茶叶病虫害分析结果,并基于所述茶叶病虫害分析结果进行病虫害联动预警。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成茶叶生长可见红外图像信息集,包括:对所述茶叶生长图像信息集中的各生长图像进行灰度图转换,获取茶叶生长可见光灰度图像集;

基于所述茶叶生长红外图像信息集进行温度分布区间转换,得到茶叶生长红外灰度图像集;

分别对所述茶叶生长可见光灰度图像集和所述茶叶生长红外灰度图像集进行多尺度分解,得到可见光特征变换系数集和红外特征变换系数集;

将所述可见光特征变换系数集和红外特征变换系数集进行映射融合、逆变换,生成所述茶叶生长可见红外图像信息集。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述生成所述茶叶生长可见红外图像信息集,包括:对所述可见光特征变换系数集和红外特征变换系数集进行图像划分,获取低频可见光红外变换系数集和高频可见光红外变换系数集;

通过对所述低频可见光红外变换系数集中的低频可见光变换系数和低频红外变换系数进行梯度求和加权计算,生成图像低频融合特征变化系数,其中,所述梯度求和加权计算是指对计算得到的图像梯度进行加权求和;

对所述高频可见光红外变换系数集中的高频可见光变换系数和高频红外变换系数进行梯度求和相关性方差计算,生成图像高频融合特征变化系数,其中,所述梯度求和相关性方差计算是指对高频可见光红外变换系数集中的高频可见光变换系数和高频红外变换系数进行梯度求和的结果进行相关性方差分析;

基于所述图像低频融合特征变化系数和所述图像高频融合特征变化系数进行多尺度逆变换,得到所述茶叶生长可见红外图像信息集。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得茶叶病虫害分析结果,包括:基于茶叶病虫害资源库与所述茶叶病虫害特征信息进行匹配,确定茶叶病虫害类型信息;

对所述茶叶病虫害类型信息进行影响程度评价,获取茶叶病虫害类型影响因子信息;

按照所述茶叶病虫害类型信息进行病虫害发生面积统计,获得区域病虫害类型分布参数信息;

将所述茶叶病虫害类型影响因子信息和所述区域病虫害类型分布参数信息进行加权融合,得到茶叶病虫害损害参数信息;

基于所述茶叶病虫害类型信息和所述茶叶病虫害损害参数信息,确定所述茶叶病虫害分析结果。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法包括:构建病虫害治理策略,所述病虫害治理策略包括病虫害预警机制和病虫害治理措施空间;

基于所述茶叶病虫害分析结果与所述病虫害预警机制进行匹配,得到病虫害联动预警方式;

基于所述茶叶病虫害分析结果在所述病虫害治理措施空间内进行全局寻优,确定病虫害治理措施参数信息;

利用所述病虫害联动预警方式和所述病虫害治理措施参数信息,对所述茶叶种植区域进行病虫害预警治理。

6.用于茶叶种植的病虫害识别预警系统,其特征在于,用于实施权利要求1‑5中任意一项所述的用于茶叶种植的病虫害识别预警方法,所述系统包括:监测角度分析模块,所述监测角度分析模块用于对茶叶种植区域进行监测角度分析,布设茶叶监测传感网络,所述茶叶监测传感网络包括CCD图像传感设备和红外成像仪;

茶叶生长图像信息集获得模块,所述茶叶生长图像信息集获得模块用于通过所述CCD图像传感设备按照预设拍摄区间对所述茶叶种植区域进行多时段采集,获取茶叶生长图像信息集;

茶叶生长红外图像信息集获得模块,所述茶叶生长红外图像信息集获得模块用于基于所述红外成像仪对所述茶叶种植区域进行红外成像,得到茶叶生长红外图像信息集;

茶叶生长可见红外图像信息集获得模块,所述茶叶生长可见红外图像信息集获得模块用于将所述茶叶生长图像信息集和所述茶叶生长红外图像信息集进行映射融合,生成茶叶生长可见红外图像信息集;

茶叶病虫害特征信息获得模块,所述茶叶病虫害特征信息获得模块用于对所述茶叶生长可见红外图像信息集进行预处理、多级特征提取,确定茶叶病虫害特征信息;

所述茶叶病虫害特征信息获得模块用于:

标准茶叶生长可见红外图像信息集获得模块,所述标准茶叶生长可见红外图像信息集获得模块用于对所述茶叶生长可见红外图像信息集进行预处理,获得标准茶叶生长可见红外图像信息集;

茶叶病斑阈值信息确定模块,所述茶叶病斑阈值信息确定模块用于根据茶叶种植生长阶段,确定茶叶病斑阈值信息;

茶叶病虫害识别区域信息获取模块,所述茶叶病虫害识别区域信息获取模块用于基于所述茶叶病斑阈值信息对所述标准茶叶生长可见红外图像信息集进行筛选,获取茶叶病虫害识别区域信息;

茶叶病虫害特征信息得到模块,所述茶叶病虫害特征信息得到模块用于对所述茶叶病虫害识别区域信息进行多级特征提取,得到所述茶叶病虫害特征信息;

所述茶叶病虫害特征信息获得模块还用于:

茶叶病虫害区域锚框信息获取模块,所述茶叶病虫害区域锚框信息获取模块用于对所述茶叶病虫害识别区域信息进行感兴趣区域标记,获取茶叶病虫害区域锚框信息;

病虫害形态特征确定模块,所述病虫害形态特征确定模块用于利用卷积神经网络结构对所述茶叶病虫害区域锚框信息进行多级特征提取,确定病虫害形态特征、病虫害尺寸特征和病虫害分布特征;

茶叶病虫害特征信息确定模块,所述茶叶病虫害特征信息确定模块用于将所述病虫害形态特征、病虫害尺寸特征和病虫害分布特征进行融合,确定所述茶叶病虫害特征信息;

茶叶病虫害分析结果获得模块,所述茶叶病虫害分析结果获得模块用于基于茶叶病虫害资源库与所述茶叶病虫害特征信息进行匹配评价,获得茶叶病虫害分析结果,并基于所述茶叶病虫害分析结果进行病虫害联动预警。