[发明专利]气动式垂直升降作物图像远程监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及气动式垂直升降作物图像远程监控系统，属于自动控制技术领域。

背景技术

目前，传统的作物成像系统多为固定高度安装，其固定支架不便于运输，安装过程复杂。另外，随着作物的不断生长发育，要能实现对作物的不同阶段进行精细观察，必须要求监控设备能够在一定范围进行精细微调，而现有作物成像系统无法实现观测距离、高度、角度等的调整。因此，作为作物成像系统，这种设计无法满足复杂田间环境下对一定范围内的农作物进行精细观察的需求。更不能精准、实时地对作物冻害、干旱、病斑、虫害、胁迫等灾害进行监测和预警，严重影响作物监控系统的实际农事指导价值。

现有的作物监控系统，均采用定点定高式安装，只能以固定高度安装点为圆心，进行不同角度的拍摄，拍摄的效果比较单一。尚无法充分、全面地获得作物实况信息，不能通过作物近景图像所体现的作物冠层、叶片、茎杆等的颜色、纹理、形状等特征对作物长势进行有效的判断，不能更好地为生产决策服务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够克服上述技术问题，可在野外大田复杂环境下进行视频监控的垂直升降作物成像系统，通过物联网远程控制该系统对农作物进行精细观察。

本发明包括：气动式升降杆、云台摄像头、物联网远程控制系统三部分。其中，气动式升降杆由底座、支撑架、气嘴、通气管、固定套杆、4层升降杆、摄像头托台、气泵、排气电磁阀组成；云台摄像头由云台和360度全景自变焦网络摄像头组成；远程控制系统包括升降杆状态远程控制模块和作物成像远程控制模块。升降杆架设于田间合适位置，云台摄像头固定于升降杆顶端的摄像头托台上，升降杆高度调整、摄像头成像设置均由远程控制系统完成。

所述气动式升降杆底座和支撑架用于固定升降杆，气嘴设置于底座上，气嘴、底座、固定套杆和4层升降杆内腔相通，通气管连接气泵、排气电磁阀和气嘴，摄像头托台位于第4层升降杆顶端，升降杆通过气泵驱动，运用空气动力学原理，借助空气压力推动活塞，带动汽缸，空气经由设置于底座上的气嘴进入固定套杆内腔，通过控制气泵进气，逐级推动4层升降杆，实现升降杆的上升运动，通过控制排气电磁阀排气，实现升降杆的逐级下降运动。所述底座、支撑架、固定套杆和4层升降杆均采用高强度铝合金制造，负载大、无噪音、运行平稳，同时具有防雨、防尘、防腐蚀、防盐雾等功能。

所述云台摄像头装设于摄像头托台上，所述云台支持摄像头360度全方位旋转，能够满足田间作物不同角度观察的需求，所述摄像头具有自动对焦功能，同时支持对焦变倍的远程手动控制，可实现常规自动监控和个性化手动监测。所述云台摄像头的拍摄高度调整，是通过气动升降杆的上下运动来实现。本发明既可以满足不同角度拍摄的需要，又可根据农作物实际生长情况调整拍摄高度，以获得高质量、高清晰、有针对性的监控视频。