[发明专利]一种空地一体植物自动检测系统及方法

权利要求书

1.一种空地一体植物自动检测系统，其特征在于，所述空地一体植物自动检测系统包括：

前端采集模块，用于气象因子、环境因子、中药材图像的采集；

无人机采集模块，用于可见光图像采集及多光谱遥感图像的采集；

极轨卫星遥感模块，用于区域图像信息采集及高光谱植被遥感影像的采集；

后端处理模块，通过对前端采集模块的气象因子、环境因子及图像的历史存储、指令控制和实时显示以及综合分析，评价当前环境与中药材生长发育是否相适应，并对相应状况进行报警，以及预测产量。

2.如权利要求1所述的空地一体植物自动检测系统，其特征在于，所述前端采集模块包括：

两个图像采集模块，图像采集模块包括工业相机、C口镜头、相机防护罩、机箱、支架、太阳能充电电池板、蓄电池；支架固定于地面，机箱置于支架上，通过螺母固定；太阳能充电电池板安装于机箱外部，以倾斜30°-40°左右正对太阳光线，机箱内置控制器单元与蓄电池的接线端子相连；C口镜头通过相机旋转卡扣式镜头转接环，与工业相机相连；相机和镜头部分整体固定于机箱外进行图像视频的采集，在相机机身和镜头上安装定制的卡扣式相机防护罩；

机箱内设置有传感器网络模块、空气温度传感器、湿度传感器、日照传感器、雨量传感器、网络传输设备、土壤墒情传感器、土壤氮磷钾浓度传感器。

3.如权利要求2所述的空地一体植物自动检测系统，其特征在于，所述图像采集模块工业相机内有一个网口，通过DSP编程对图像进行采集、处理，并通过网口传向远端的计算机端；

工业相机通过CameraLink接口与DSP相连，相机采集到的数据通过DSP上的EDMA传送到片外的SDRAM，以便供图像处理应用程序使用；图像处理应用程序对图像进行相应的处理，将处理后的图像及原图进行JPEG压缩，然后将JPEG图像及处理结果通过以太网控制器进行网络传输。

4.如权利要求2所述的空地一体植物自动检测系统，其特征在于，所述传感器网络模块为串口设备联网服务器、以太网光纤收发器；

空气温度传感器、湿度传感器、日照传感器、雨量传感器、网络传输设备、土壤墒情传感器、土壤氮磷钾浓度传感器通过RS-232/485方式将观测信息传输至串口设备联网服务器，串口设备联网服务器将RS-232/485传输模式转换到以太网传输模式，再通过光电转换器实现电信号和光信号的相互转换，最终实现所有观测设备均通过1对光纤实现和终端计算机的数据传输；

以太网光纤收发器把平时需要发送的电信号接受识别，进而转换成光信号，之后以太网光纤收发器将这些光信号发送出来；在同一个时间，接受到光信号的设备将其转换成电信号，输送到的计算机的接收端。

5.如权利要求2所述的空地一体植物自动检测系统，其特征在于，所述传感器网络模块为串口设备联网服务器、路由器、3G模块；

空气温度传感器、湿度传感器、日照传感器、雨量传感器、网络传输设备、土壤墒情传感器、土壤氮磷钾浓度传感器通过RS-232/485方式将观测信息传输至串口设备联网服务器，串口设备联网服务器将RS-232/485传输模式转换到以太网传输模式，再通过光电转换器实现电信号和光信号的相互转换，最终实现所有观测设备均通过路由器实现和终端计算机的数据传输；

路由器设置有3G模块，用于实现无线远程传输。

6.如权利要求2所述的空地一体植物自动检测系统，其特征在于，所述传感器网络模块为ZigBee无线网络、3G模块；

终端节点由MSP430F5438超低功耗微控制器、传感器模块、ZigBee无线通讯模块组成；终端节点定时采集药田墒情信息、空气温湿度、雨量、日照信息，并通过ZigBee无线网络将药田信息传输到网关节点，网关节点通过GPRS网络/3G模块将药田信息发送给上位机监控软件；

网关节点集MSP430F5438控制器模块、GPRS模块、ZigBee协调器模块为一体；做为中心连接环节，网关节点向下维护ZigBee网络并进行通信，向上与上位机监控软件交互信息。