[发明专利]一种基于大数据的高寒牧区草原虫害监测预警系统及方法

说明书

本发明属于草原虫害监测预警技术领域，公开了一种基于大数据的高寒牧区草原虫害监测预警系统及方法，基于大数据高寒牧区草原虫害监测预警系统包括：草原监测模块、草原长势判断模块、图像处理模块、中央控制模块、虫害识别判断模块、虫害预估模块、虫害预警模块、灭虫模块、驱动模块、大数据处理模块、数据存储模块、无线通信模块、电源模块、终端模块、显示模块。本发明通过调节对比度增强参数，根据调节后的对比度增强参数确定结果草原图像，提高对比度增强参数的准确性，从而提高草原图像增强的效果；根据采集的实际值与预测值对该预测模型进行准确性计算，能够对该预测模型进行评价，也为预测模型的优化提供了数据支撑。

技术领域

本发明属于草原虫害监测预警技术领域，尤其涉及一种基于大数据的高寒牧区草原虫害监测预警系统及方法。

背景技术

牧区是指以畜牧业生产为主的地区。它是相对于以种植业生产为主的农区、以林业生产为主的林区、以渔业生产为主的渔区而言的。是生产牲畜和役畜的饲育、生产基地。我国牧区主要分布在西部及西北部边缘地带，多属天然草原。牧区应突出草地农业的重要特征，充分发挥牧草业草地生态系统中的作用，把种草与养畜、养地结合起来，把土地与家畜结合起来，增加草地生态系统的多样性、稳定性、丰产性，同时不断地把生态系统向外延伸，渐趋复杂化、扩大化，使之更加富有弹性，建立起一个在生态上主要依靠自我维持、低输入，经济上有生命力的草地生态系统。

在草地生态系统中，虫害测报是控制虫害的基础，现有虫害调查仍是人工调查，目测虫害症状及数量，记载调查数据，多依靠专业技术人员的经验与技能，费时费力，工作量大，测报人员非常辛苦，而且人为因素影响大，远不能适应现代化测报的要求。

国际上，日本在20世纪末已经在技术密集型的设施园艺领域开发了多种病虫害预警系统，不但节省了人力物力，还大大提高了病虫害防治效果；荷兰农业环境工程研究所开发的病虫害预警的专家系统，运用图像处理技术和专家系统技术结合，在应用方面取得了良好效果；而美国、英国等国家的温室大棚在采用智能控制系统的同时结合机器视觉技术对病虫害的等级程度、范围进行了预警。由于很多病虫斑比较近似，在复杂背景下进行病虫斑的区分，是目前虫害预警系统的主要难点，致使目前先进的温室计算机监测预警系统仍依赖国外技术；同时，现有基于大数据高寒牧区草原虫害监测预警系统采集的草原图像不清晰影响监测，不能对虫害进行准确预测。因此，亟需一种基于大数据的高寒牧区草原虫害监测预警系统，弥补现有技术的不足。

综上所述，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有人工调查虫害的方法多依靠专业技术人员的经验与技能，费时费力，工作量大，测报人员非常辛苦，而且人为因素影响大，远不能适应现代化测报的要求。

(2)很多病虫斑比较近似，在复杂背景下进行病虫斑的区分，是目前虫害预警系统的主要难点，目前先进的温室计算机监测预警系统仍依赖国外技术。

(3)现有基于大数据高寒牧区草原虫害监测预警系统采集的草原图像不清晰影响监测；同时，不能对虫害进行准确预测。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于大数据的高寒牧区草原虫害监测预警系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于大数据的高寒牧区草原虫害监测预警方法，所述基于大数据的高寒牧区草原虫害监测预警方法包括以下步骤：

步骤一，通过步进电机搭载高清摄像机采集高寒牧区草原图像，通过判断程序根据采集高寒牧区草原图像判断草原长势；并对草原虫害情况进行实时监测，获取高寒牧区草原多个采样点的虫害监测原始图像。

步骤二，通过图像处理程序对获取的草原虫害监测原始图像进行去噪处理；通过图像增强程序获取第一草原虫害监测图像，所述第一草原虫害监测图像是对原始草原虫害监测图像进行锐化处理后得到的。

步骤三，获取对比度增强参数；根据所述对比度增强参数调整步骤二得到的所述第一草原虫害监测图像的对比度，得到第二草原虫害监测图像。