[发明专利]农作物生长环境监测系统

说明书

本发明提供一种农作物生长环境监测系统，其包括土壤湿度传感器、特征提取电路、图像传感器、图像处理装置、单片机以及GPRS单元，土壤湿度传感器和特征提取电路能够准确获知土壤的特征参数，图像传感器和图像处理装置能够提取精确、清晰的农作物图像，同时，农作物生长环境监测系统设置于农作物生长环境监测装置上，通过第一驱动装置、第二驱动装置、第二伸缩杆、中空部以及第一伸缩杆实现土壤湿度传感器自动测试。

技术领域

本发明涉及智能测试领域，尤其涉及一种农作物生长环境监测系统。

背景技术

精准农业是一种基于信息和知识管理的现代农业生产系统。农田信息的采集是实施精准农业的首要任务，这些信息数据是农田系统分析、决策并制定农田变量作业处方的主要数据源和参数。随着精准农业科研和应用示范不断增加的应用需求，开发方便快捷的农田信息采集软硬件系统的需求也更加迫切。

农业生产过程不可避免受到温度，湿度，水分等多种农田环境因素的影响，因此，将现代信息技术应用到农业生产技术过程中，可及时高效的收集农田信息，这对提高农产品产量有重要意义。随着微电子技术，无线通信技术，嵌入式计算技术和传感器技术发展融合，无线传感网络技术逐步成熟，近年来出现了很多采用无线传感器网络通信方式进行工业，农业等远程监测的研究。目前，对传感器的研究主要应用于工业领域和农业领域，农业方面传感器的应用多数用来收集信息，系统及时做出相应操作。

现有技术中，农作物的生长图像和农作物生长土壤的湿度信息是农作物生长监测的重要参数，但是，目前在湿度信息监测中，对湿度信息的特征值的提取精度不高，由于噪声信号的干扰，有时会提取到噪声信号的值，进而对土壤湿度不能准确把控，再者，在图像提取上，由于农作物在户外，环境噪声影响大，现有技术中的图像处理方法不能提取清晰的农作物图像。

发明内容

因此，为了克服上述问题，本发明提供一种农作物生长环境监测系统，其包括土壤湿度传感器、特征提取电路、图像传感器、图像处理装置、单片机以及GPRS单元，土壤湿度传感器和特征提取电路能够准确获知土壤的特征参数，图像传感器和图像处理装置能够提取精确、清晰的农作物图像，同时，农作物生长环境监测系统设置于农作物生长环境监测装置上，通过第一驱动装置、第二驱动装置、第二伸缩杆、中空部以及第一伸缩杆实现土壤湿度传感器自动测试。

具体地，农作物生长环境监测系统包括土壤湿度传感器、特征提取电路、图像传感器、图像处理装置、单片机以及GPRS单元。

其中，土壤湿度传感器的输出端与特征提取电路的输入端连接，图像传感器的输出端与图像处理装置的输入端连接，特征提取电路的输出端与单片机的输入端连接，图像处理装置的输出端与单片机的输入端连接，单片机还与GPRS单元连接。

其中，农作物生长环境监测系统设置于农作物生长环境监测装置上，第一伸缩杆与第一驱动装置连接，第一驱动装置驱动第一伸缩杆钻入土壤，第一伸缩杆为包括一中空部，中空部的顶端设置有一阀门装置，第二驱动装置设置于中空部的顶部，第二伸缩杆设置于第二驱动装置下，第二伸缩杆的另一端固定连接有土壤湿度传感器，单片机控制第一驱动装置驱动第一伸缩杆钻入土壤进入预设深度后，单片机控制阀门装置打开，单片机控制第二驱动装置驱动第二伸缩杆伸出中空部直至土壤湿度传感器与土壤接触，土壤湿度传感器用于测试农作物所在土壤的湿度信号，并将湿度信号传输至特征提取电路，特征提取电路提取其接收到的湿度信号的特征值，并将特征值传输至单片机，单片机将接收到的特征值通过GPRS单元传输至远程监测端；图像传感器设置地面，图像传感器用于监测农作物的生长环境图像，并将采集到的图像传输至图像处理装置，图像处理装置将接收到的图像信息进行图像处理后传输至单片机，单片机将接收到的图像信息通过GPRS单元传输至远程监测端。

具体地，特征提取电路包括二极管D1-D3、电阻R1-R2以及运算放大器A1-A2。