[发明专利]一种温室植物病害巡检机器人及巡检方法

权利要求书

1.一种温室植物病害巡检方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a、温室植物病害巡检机器人进入温室待检测区域，通过三自由度机械臂(2)将病害图像采集摄像头(3)朝向待检测温室植物，开始巡检；

b、植物图像和局部环境因子采集

通过远程控制终端或循迹模块控制移动平台(1)在温室内顺序经过所有待检测温室植物；在移动平台(1)移动过程中，通过安装在三自由度机械臂(2)上的病害图像采集摄像头(3)逐个区域采集待检测温室植物图像，并实时传送至PC控制处理模块；

与此同时，通过安装在移动平台(1)上的局部环境因子传感器(5)实时监测移动平台(1)所处位置的局部环境因子，并实时传送至PC控制处理模块；

c、病害检测

PC控制处理模块将病害图像采集摄像头(3)采集到的待检测温室植物图像进行特征提取图像处理，获得特征提取图像；

将特征提取图像与数据库中植物病害数据图像进行对比，判断该特征提取图像是否为疑似病害图像；

如果该特征提取图像不是疑似病害图像，则判断病害图像采集摄像头(3)是否已遍历所有待检测温室植物区域，如果已遍历所有待检测温室植物区域，则结束巡检；否则，返回步骤b继续巡检；

如果该特征提取图像为疑似病害图像，则在特征提取图像中标记疑似病害区域，同时移动平台(1)暂停移动，通过三自由度机械臂(2)将病害图像采集摄像头(3)移动至标记的疑似病害区域所对应的待检测温室植物区域，再次采集该区域的植物放大图像，并将所采集的植物放大图像回传至PC控制处理模块进行第二次特征提取图像处理和对比；

如果第二次对比结果确定该特征提取图像不是疑似病害图像，则判断病害图像采集摄像头(3)是否已遍历所有待检测温室植物区域，如果已遍历所有待检测温室植物区域，则结束巡检；否则，返回步骤b继续巡检；如果第二次对比结果确定该特征提取图像为疑似病害图像，则进行下一步骤确定病害发生位置；

d、确定病害发生位置

前置导航摄像头(4)识别预先在地面规划好的导航标识，记录移动平台(1)所处位置，即病害发生位置；PC控制处理模块接收此时的局部环境因子传感器(5)回传的局部环境因子，并连同病害发生位置和特征提取图像回传至远程控制终端后，移动平台(1)开始移动，继续巡检，直至病害图像采集摄像头(3)遍历所有待检测温室植物区域；

e、病害识别

远程控制终端结合温室内安装的全局环境因子传感器回传的全局环境因子和PC控制处理模块回传的局部环境因子，进一步分析特征提取图像，识别出在该病害发生位置发生了何种病害；

所述温室植物病害巡检机器人包括移动平台(1)、三自由度机械臂(2)、病害图像采集摄像头(3)、前置导航摄像头(4)、局部环境因子传感器(5)和远程控制终端；

所述移动平台(1)为履带式机器人移动平台，内部设置有循迹模块和PC控制处理模块；

所述三自由度机械臂(2)的底部安装在移动平台(1)上；

内置有无线图传模块的所述病害图像采集摄像头(3)设置在三自由度机械臂(2)的端部，并朝向待检测温室植物；

所述前置导航摄像头(4)设置在移动平台(1)的前端；

局部环境因子传感器(5)设置在移动平台(1)上；

所述PC控制处理模块分别与三自由度机械臂(2)、病害图像采集摄像头(3)、前置导航摄像头(4)和局部环境因子传感器(5)连接；

在温室地面上设有预先规划好的导航标识，所述移动平台(1)内部设置的循迹模块根据所述导航标识控制移动平台(1)自动循迹；

所述远程控制终端分别与移动平台(1)、PC控制处理模块和温室内安装的全局环境因子传感器连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤c中，特征提取图像处理具体步骤如下：

首先将待检测温室植物图像的叶片与背景分离，再通过中值滤波算法对叶片上的病斑图像进行去噪，完成图像预处理；

然后将上述预处理之后的图像通过图像处理技术转到HIS颜色空间，得到H、S、I分量图；将H分量图二值化，H值集中区域为0，其余区域为1，从而得到背景部分；再通过背景部分与预处理后的图像相乘，即可剔除绿色叶片部分并抽取出叶片病斑图像，所述叶片病斑图像为特征提取图像。