[发明专利]用于植物异常诊断的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于植物异常(anomaly)诊断的系统，其特征在于包括：

-至少一个捕获设备(1)，其能够实时捕获要被诊断的植物的至少一个样本的图像；

-至少一个存储单元(2)，其包括受异常影响的植物样本的数字化图像的数据库(7)，也包括与所述异常相关的技术信息的数据库(8)；

-至少一个人机接口(human interface)设备(3)，其能够显示植物样本的数字化图像；

-至少一个人控(human control)设备(4)，其能够允许用户和人机接口设备(3)之间的主动交互；以及

-至少一个处理单元(5)，其可操作地与捕获设备(1)、存储单元(2)、人机接口设备(3)以及人控设备(4)关联，该处理单元(5)被配置为运行专用计算机程序(6)，该计算机程序能够：

-允许将要被诊断的植物样本的图像和在来自存储单元(2)的图像的数据库(7)中存档的植物样本的数字化图像同时显示在人机接口设备(3)上；

-通过人机接口设备(3)自动提供适于处理所诊断的异常的至少一种产品和/或方法的信息；并且

-允许通过人控设备(4)对人机接口设备(3)中示出的植物图像进行图形操纵。

此外，本发明涉及使用如上定义的用于识别植物异常的系统。本发明的优选实施例涉及使用如上定义的系统，其中要识别的植物异常是由细菌、病毒、真菌、线虫或昆虫引起的。

更具体而言，本发明涉及一种能够通过提供技术信息和操纵图像来允许对植物疾病进行诊断、评估和控制的系统，所述图像允许通过图形界面的方式分析这些异常的外部表现。

背景技术

通常，植物异常通过其形态、生理或行为的变化来表现，并且在由病毒、真菌、细菌、线虫、植原体(phytoplasma)或类病毒引起时它们可具有生物起因，并且/或在由营养缺失(出自：矿物不足)或不合适的环境条件例如高温、土壤成分、过大的湿度和/或存在污染物所引起时具有非生物起因。

植物中的异常可损害作物产出的质量和/或数量。即使是现在，尽管有科学和植物病理学的进步，在田地中还会发生相当大的损失，使农民蒙受重大损失。

鉴于此，通过控制测量的方式对植物异常的诊断以及对其合适的处理是必要的，以使这些损失最小化。在这方面，在未成熟阶段发现问题非常重要，以便允许在问题涌现的初期、在其大规模扩散之前控制异常，从而避免出现重大问题。

但是，这样的诊断对于农民、农学家、科学家、研究人员和一般学者来说通常是相对复杂的事务，因为需要高度专业化的技术知识。因此，需要来自不同领域的许多专业人员例如昆虫学家、病理学家、遗传学家、土壤、除草剂、果实生长等的专家来执行各个诊断。此外，已知异常的变化和数量很大，以至于在参阅的书本、杂志和其它文献中进行的人工研究需要大量时间和精力。重要的一点是强调错误的诊断会带来不适于异常处理的控制行为，从而引起额外的损失。

鉴于此，人们已主要通过对异常的生理表现的研究和分析来寻找便于识别这些异常的解决方案。

例如，北美专利US 5,841,883描述了一种能够通过(由计算机)对要被诊断的植物的图像和数字数据库中包含的受异常影响的植物的图像之间进行自动化图形比较来提供植物异常诊断的设备和方法。在实践中，自动化容易产生错误，因为捕获到的要被诊断的植物的图像必须与颜色、亮度、对比度的指定的条件和标准一致，并位于预定的位置和角度。因此，不符合这些条件和标准的图像可能会使得设备/方法进行错误的诊断，这会导致不恰当的处理，并由此给种植园带来重大损失。此外，自动化需要高处理能力，即，它增加了实现该设备/方法所需要的成本，使得规模小的农民无法使用它。

北美专利申请US 2002/0021828描述了在网页(出自：微软Internet Explorer或Mozilla Firefox)上实现的系统，其允许对要被诊断的植物的图片与数据库中存储的受异常影响的植物的图片进行视觉比较。这样的图片互相相邻(并排)地排列。于是，与文档US 5,841,883中公开的自动化设备/方法不同，比较必须由用户可视地进行。但是，该系统不允许通过例如放大、缩小、备注、裁剪、突出、增强等资源(这些对于更准确的比较结果有时是必要的)来操纵或编辑图像，由此限制了其可用性。此外，用于比较的图像是静态性质的，即它们在很多情况下是不恰当地拍摄的图片，从而阻止了更准确的分析。在该方法中，文档没有指定用于捕获摄影图像的过程。换句话说，使用静态图像也限制了系统的可用性。