[发明专利]一种基于图像的自动化喷药控制方法

权利要求书

1.一种基于图像的自动化喷药控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、应用图像处理技术，采集树木的树冠图像，提取树叶的疏密度特征；

S2、利用神经网络模型，建立树叶的疏密度特征模型，从而将树叶的疏密度特征映射为树叶的疏密度模糊变量，将该疏密度模糊变量作为自动喷药系统的数据输入；

S3、采用模糊控制策略，自动计算喷药所需的管路压力和流量参数；

S4、根据计算的管路压力和流量参数，控制自动喷药系统的流量、压力，并对流量、压力实时控制，从而精确控制每棵树的喷药量；

步骤S1中，树木的树冠图像的采集方法为：

选取树冠最下面的一根主枝为基准点，沿正交四方向，分别获取四个方向的树冠图像，计算四个方向的树叶的疏密度，根据如下公式计算树叶的疏密度特征d

；

步骤S2中，建立树叶的疏密度特征模型包括如下步骤：

S21、对每一幅树冠图像的树叶的疏密度进行赋值，从而建立训练样本；

S22、确定神经网络模型，利用训练样本对神经网络模型进行训练；

S23、确定神经网络模型参数，对神经网络模型进行参数优化，实现树叶的疏密度的N级模糊分类，进而建立树叶的疏密度模糊神经网络模型；

步骤S3中，根据模糊化的树叶的疏密程度变量计算控制给定参数，应用查表和线性插值自动计算喷药所需的管路压力和流量参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像的自动化喷药控制方法，其特征在于：步骤S1中，树木为果树。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像的自动化喷药控制方法，其特征在于：步骤S22中，神经网络模型为三层神经网络模型。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像的自动化喷药控制方法，其特征在于：步骤S23中，模糊分类级N的取值为8~15。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像的自动化喷药控制方法，其特征在于：步骤S4中，通过控制自动喷药系统的流量阀，调整液压泵的转速，来控制自动喷药系统的流量、压力；

对流量、压力实时控制是指，流量和压力的采集通过流量传感器、压力传感器及对应的变送器，通过485总线实时采集流量和压力；然后通过变频调速，控制液压泵的转速，并通过485 总线控制流量阀，实现压力、流量的实时控制。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像的自动化喷药控制方法，其特征在于：变送器为4~20mA 变送器。