[发明专利]一种基于可见光-红外技术的树木植保系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于可见光‑红外技术的树木植保系统及方法，其特征在于该系统包括行进装置、升降装置、减速旋转装置、图像采集处理装置和给药装置；行进装置承载升降装置、减速旋转装置、图像采集处理装置和给药装置，并提供行走动力；所述图像采集处理装置包括单片机处理器、三个CCD相机和一个用于检测叶片上是否有虫的红外相机，其中两个CCD相机用于双目识别标定，另一个CCD相机用于视觉寻迹；用于双目识别标定的两个CCD相机通过一对双目相机机架固定在升降装置上表面上，红外相机通过红外相机机架固定在所述一对双目相机机架中间的升降装置上。本发明可以识别树木病灶，并根据病灶类型定点给药。

技术领域

本发明属于树木植保技术领域，尤其涉及一种基于可见光-红外技术的树木植保系统及方法。

背景技术

现在人们对城市的绿植覆盖面积要求越来越高，园林绿化也变得格外重要，树木在春季可能会因为土壤里的营养成分不足而生长缓慢，而在夏季，树木则容易生虫，例如梧桐树在夏天容易生方翅网蝽、霜天蛾等，这会给路过的行人带来不便。

目前园林绿化一般是靠园林绿化工作人员用背式喷雾，或采用升降架辅助人工的方式对树木大量喷撒农药，这样需要耗费大量的人力，且无法精准地在病灶区给药或给予营养液，且大量喷撒的农药会污染环境。针对上述问题，解决方案有多种，现举例如下：申请号为201310463089.0的中国专利提出了一种塑料罩式树木喷药机，该喷药机是先用塑料罩将树木罩全，然后将喷头从塑料罩最上端的中心圆形口放入，拉动喷雾拉绳进行喷药，结束后将塑料罩向上拉起，再进行下一棵树的喷药工作。该产品可对树木均匀给药，且不污染周边环境。但是该专利仍存在一些问题，例如塑料罩折叠收起不易清洗，且易将上一颗病树的虫卵带到下一棵树木上。申请号为201620674257.X的中国专利提出了一种园林树木喷药器，该喷药器是先将药液进行搅拌，然后利用水泵将药液提升至储药仓，储药仓通过液压支架提升至需要给药处，最后通过高处的旋转头进行给药。该专利的优点是可喷到高处树木，节省生产成本。该专利的不足之处在于会在一定程度上污染环境，且无法及时发现病灶并进行给药。

为了避免农药浪费，不污染环境，减少人力开销，且能识别树木病灶并精准地对其进行选择性给药，需要有一种更环保、更智能的树木植保装置。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的农药浪费，且不能对树木病灶进行精准给药的问题，提出一种可以识别病灶，并根据病灶类型定点给药的树木植保系统及方法。

本发明的技术方案是：

一种基于可见光-红外技术的树木植保系统，其特征在于该系统包括行进装置、升降装置、减速旋转装置、图像采集处理装置和给药装置；行进装置承载升降装置、减速旋转装置、图像采集处理装置和给药装置，并提供行走动力；

所述减速旋转装置包括齿轮盒、轴承盖板、垂直齿轮轴、滚子轴承、水平圆锥齿轮、垂直圆锥齿轮、水平齿轮轴、水平隔套、电机箱和遮雨板；

所处齿轮盒和电机箱均固定在升降装置的上表面，在齿轮盒和电机箱的上表面固定遮雨板，用于保护电机箱及齿轮盒；所述齿轮盒内安装有水平齿轮轴和垂直齿轮轴，所述水平齿轮轴的中部安装有水平圆锥齿轮，水平齿轮轴的两端均通过滚子轴承及轴承盖板与齿轮盒的前后板连接，水平齿轮轴靠近电机箱的一端穿出齿轮盒，并与电机箱内的电机输出轴连接；所述垂直齿轮轴的一端连接垂直圆锥齿轮，且垂直圆锥齿轮与水平圆锥齿轮相啮合，垂直齿轮轴的另一端穿出齿轮盒的上板及遮雨板，并通过一个滚子轴承及轴承盖板与齿轮盒的上板固定；

所述给药装置包括护栏、药罐、营养液罐、药液导管、营养液管、远程开关阀、软管、套筒、喷药管、喷头和固定螺母；

所述护栏焊接在行走装置上表面上，药罐和营养液罐放置在护栏内，所述药罐和营养液罐分别通过药液导管和营养液管与远程开关阀的两个输入端连接；所述套筒套接在位于齿轮盒上方的垂直齿轮轴上，套筒的上端垂直连接喷药管；所述喷药管的一端连接喷头，另一端通过软管与远程开关阀的输出端连接；软管和喷药管的连接处通过固定螺母固定；