[发明专利]一种基于漫反射光的患霉心病苹果花检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于漫反射光的患霉心病苹果花检测方法，其特征在于：采用的患霉心病苹果花检测装置包括光电检测模块、核心处理模块和计算机，其特征在于：还包括三维激光扫描仪、光纤激光器和激光振镜模块；计算机控制三维激光扫描仪进行扫描，三维激光扫描仪将获取的三维点云数据上传给计算机处理，计算机处理后将位置坐标发送至核心处理模块；核心处理模块控制光纤激光器发射激光；激光振镜模块置于光纤激光器的激光发射口位置，用于控制光纤激光器输出的激光方向；光电检测模块将光敏传感器上的光信号转换为电信号传给核心处理模块进行AD采样；核心处理模块将判断出感染了霉心病的苹果花花蕊位置坐标发送给计算机；所述光电检测模块中的光敏传感器为硅光电二极管，该硅光电二极管的敏感波段范围为350nm-1100nm，在710nm处的光响应灵敏度为 0.48A/W；

该方法具体如下：

步骤一：使用计算机控制三维激光扫描仪进行扫描，获取果园环境的三维点云数据，三维点云数据上传给计算机进行处理；计算机对三维点云数据依次进行数据预处理、目标检测和目标识别，找出所有花蕊的位置坐标，然后将所有花蕊的位置坐标发送至核心处理模块；

步骤二：核心处理模块控制光纤激光器开启后，结合激光振镜模块按照从近到远、从上到下的顺序依次向所获取位置坐标处的苹果花花蕊发射激光；向每个位置坐标处的苹果花花蕊发射激光的具体过程如下：核心处理模块根据光纤激光器、位置坐标的距离与激光传输衰减之间的关系，调整光纤激光器的功率，对衰减进行补偿；然后，调整激光振镜模块来控制光纤激光器输出的激光方向，使得光纤激光器向该位置坐标处的苹果花花蕊发出710nm的激光；当前位置坐标处的苹果花花蕊产生的漫反射光照射在光电检测模块的光敏传感器上，光电检测模块将光敏传感器上的光信号转换为电信号传给核心处理模块进行AD采样，核心处理模块根据预先植入的判别模型判断当前位置坐标处的苹果花花蕊是否感染霉心病，若判断出当前位置坐标处的苹果花花蕊感染了霉心病，则核心处理模块将当前位置坐标发送给计算机，由计算机记录当前位置坐标；所述的判别模型是根据苹果花花蕊试验样本数据通过神经网络算法训练得到的；

步骤三：对核心处理模块接收到的所有位置坐标的苹果花花蕊都进行霉心病检测后，结束果园的苹果花花蕊霉心病检测；对于被检测为患有霉心病的苹果花，进行摘除。

2.根据权利要求1所述一种基于漫反射光的患霉心病苹果花检测方法，其特征在于：检测时间为苹果花终花期晴朗无月的午夜23：00至次日2：00。

3.根据权利要求1所述一种基于漫反射光的患霉心病苹果花检测方法，其特征在于：所述三维激光扫描仪的测距精度为0.5mm@8m，即测距为8m时，测距精度为0.5mm。

4.根据权利要求1所述一种基于漫反射光的患霉心病苹果花检测方法，其特征在于：所述的核心处理模块使用STM32微控制器。

5.根据权利要求1所述一种基于漫反射光的患霉心病苹果花检测方法，其特征在于：所述的激光振镜模块使用大光束直径双轴扫描振镜系统GVS212/M。