[发明专利]一种快速病虫害精准检测施药系统和方法

权利要求书

1.一种病虫害快速检测精准施药的方法，包括地面数据处理中心(1)、图像采集无人机(2)、施药作业无人机(3)，其特征在于：所述的地面数据处理中心(1)进行解算数据、划分网格经纬标定、规划作业方案、控制作业；所述的图像采集无人机(2)可进行瞰式或有步进方向的精细作业的子模式步进模式采集；所述的施药作业无人机(3)对病虫害实时精准施药防治；所述的病虫害快速检测精准施药的系统包含有网格异常分析、精细作业的子模式步进模式、针对网格病虫害处方图的整合施药方案的实时实施；所述的地面数据处理中心(1)综合作业任务、区域、植物特性、病虫害历史情况、植物生长期因素，对作业区域进行网格划分，并规划高空瞰式图像数据采集方案；进一步的数据经传送至所述的图像采集无人机(2)，进行高空瞰式图像采集；

进一步的系统对网格进行异常分析、标定异常网格；

进一步的地面数据处理中心(1)据正常网格的抽查数据、病虫害数据库判断病虫害；

进一步的地面数据处理中心(1)据确定的病虫害再结合病虫害治理及作业条件相关因素，对正常网格规划常规作业方案并发送施药作业无人机(3)执行；

进一步的异常网格由地面数据处理中心(1)规划精细步进模式采集方案，对异常网格进行更为精细的图像数据采集；

进一步的图像采集无人机(2)按精细步进方案对异常网格进行图像数据采集并实时数据传送地面数据处理中心(1)；

进一步的地面数据处理中心(1)据已接收的精细作业图像采集信息对病虫害进行判断，若能确定病虫害则解算异常网格处方并及时整合到施药作业方案中以实时施药防治病虫害，从而实现并行处理协同作业目的，若不能明确确定病虫害且各精细步进模式均不能确定时该网格转人工判断，若不能明确确定病虫害但还有精细步进模式未实施时则按步进方向由下一精细步进模式继续采集并按前叙过程确定病虫害；

进一步的异常网格转人工判断后，若采集方案未完成则进行下一异常网格的精细步进模式采集图像数据，若采集方案已完成则采集工作完成；

进一步的施药作业无人机(3)执行整合作业方案进行施药对病虫害进行精准防治至作业方案完成，整个作业区域病虫害快速检测精准防治的工作整体完成。

2.根据权利要求1所述的病虫害快速检测精准施药的方法，其特征在于：所述的地面数据处理中心(1)包含有车载平台(11)、图像分析处理单元(12)、判断规划控制单(13)、高速信息收发单元a(14)；所述的图像采集无人机(2)由无人机搭载平台(21)、飞控单元b(22)、图像采集单元(23)、高速信息收发单元b(24)；所述的施药作业无人机(3)由无人机施药平台(31)、飞控单元c(32)、信息收发单元(33)、施药作业单元(34)组成。

3.根据权利要求2所述的病虫害快速检测精准施药的方法，其特征在于：所述的图像采集无人机(2)还包括有机载初步分析系统(25)进行网格异常分析。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的病虫害快速检测精准施药的方法，其特征在于：所述的图像采集无人机(2)和施药作业无人机(3)为多旋翼无人机、单旋翼无人机或固定翼无人机。

5.根据权利要求1所述的病虫害快速检测精准施药的方法，其特征在于：所述的高空瞰式图像采集是图像采集无人机(2)高空作业，扫描整个区域获取全局图像信息；所述的网格异常分析是瞰式采集匀化处理数据的背景均值和网格均值进行比对分析，超出设定值标记异常；所述的网格异常比对分析为：

式中：

背景均值：瞰式图像的全视场匀化处理获背景均值

网格均值：瞰式图像网格匀化处理获各网格均值

设定值M一般取值为15-35％，和图像解晰度及植物辨别难度有关，解晰度高、植物易辨别时取小值。

6.根据权利要求1所述的病虫害快速检测精准施药的方法，其特征在于：所述的网格为点位；所述的网格异常分析为瞰式图像全视场平均化得到全场均匀值、进一步的对瞰式图像中亮度(或色调或饱和度)异常点位对比分析、点位亮度值与全场亮度匀值之差占全场亮度匀值的15-50％为异常点位、超过50％的为噪点、噪点排除采集；进一步的对异常点位和噪点进行经纬标定。