[发明专利]一种山兰米种植无公害防治系统及方法

权利要求书

1.一种山兰米种植无公害防治方法，其特征在于，所述山兰米种植无公害防治方法包括以下步骤：

步骤一，通过种子选取模块挑选无病虫害、饱满的山兰米种子；通过图像采集模块利用图像采集设备采集山兰米的图像；通过温度监测模块利用温度监测器监测种植区域温度数据；

步骤二，通过湿度监测模块利用湿度监测器监测种植区域湿度数据；通过光照数据采集模块采集对山兰米种植区域的光照数据进行采集；通过土壤酸碱度检测模块检测种植区域的土壤酸碱度；

步骤三，通过中央控制模块利用单片机或控制器控制图像处理模块对采集的山兰米图像进行预处理；通过土壤成分分析模块采集种植区域的土壤样品并进行成分分析；

所述图像处理模块对采集的山兰米图像进行预处理包括：

(1)将采集的山兰米图像转换为灰度图像；依据所述灰度图像的像素总数以及各灰度值对应的像素数目，划分亮区和暗区；

(2)计算所述暗区的灰度均值，依据所述灰度均值以及预设的灰度阈值，确定每个像素的放大倍数；

(3)依据所述每个像素的放大倍数，对所述原始灰度图像进行亮度增强处理，得到目标灰度图像；

步骤四，通过空气数据采集分析模块采集种植区域的空气，并进行空气中农药或重金属含量分析；通过病虫害预测分析模块基于处理后的山兰米图像判断是否出现病虫害；同时用于基于监测的温度、湿度、光照以及土壤、空气数据预测可能出现的病虫害；

所述通过病虫害预测分析模块基于处理后的山兰米图像判断是否出现病虫害包括：

1)利用数据挖掘技术从各大数据库中获取山兰米病虫害叶片和害虫图像，构建作物病虫害叶片和害虫图像数据库；

2)利用SSD卷积网络从数据库的每幅图像中检测各种形状和尺寸大小的病斑和害虫；

步骤五，通过病虫害防治措施输出模块基于当山兰米出现或可能出现的病虫害输出对应的生物防治手段；通过管理模块基于监测的温度、湿度、光照以及土壤、空气数据判断是否适宜山兰米的生长发育并进行相应的调节。

2.如权利要求1所述的山兰米种植无公害防治方法，其特征在于，步骤一中，所述种子选取模块对山兰米种子挑选完毕后，首先进行种子的消毒和催芽处理，然后进行种植园地的选择和规划，选择符合山兰米种植的地块进行播种，将处理后的种子按照一定的种植密度种植到选择的种植园地中。

3.如权利要求2所述的山兰米种植无公害防治方法，其特征在于，所述种子的消毒和催芽处理包括：

挑选好的山兰米种子用1-1.5mol/L稀硫酸浸泡10～15min后，用蒸馏水冲洗多次，然后用双氧水处理20min-30min，再用蒸馏水冲洗干净，再用微波处理5-10min，然后放入浸种剂中浸泡4-5h，捞出，用清水冲洗干净后置于30～40℃的恒温箱中催芽。

4.如权利要求3所述的山兰米种植无公害防治方法，其特征在于，所述浸种剂按重量配比计包括：烯效唑20mg/L-80mg/L、芸苔素内酯0.05mg/L-0.15mg/L、S-诱抗素0.3mg/L-0.5mg/L和花青素70-150mg/L，山兰米种子与浸种剂水溶液的重量配比为1：1.5。

5.如权利要求2所述的山兰米种植无公害防治方法，其特征在于，所述种植园地的选择和规划包括：选择无污染、灌排方便、土壤肥沃、不含农药残毒和有害物质、有机质含量在1.5％以上、土层在60cm以上的稻田，符合NY5116-2002规定的生产基地大气、水、土壤质量控制标准。

6.如权利要求1所述的山兰米种植无公害防治方法，其特征在于，步骤(2)中，所述计算所述暗区的灰度均值，依据所述灰度均值以及预设的灰度阈值，确定每个像素的放大倍数包括：

计算所述暗区的灰度均值；判断所述灰度均值是否小于预设的灰度阈值；

若所述灰度均值小于预设的灰度阈值，则依据所述灰度均值以及所述预设的灰度阈值，确定所述暗区对应的最大放大倍数；

依据所述最大放大倍数以及所述原始灰度图像对应的动态范围，确定每个像素的放大倍数。

7.如权利要求6所述的山兰米种植无公害防治方法，其特征在于，所述最大放大倍数与所述灰度均值呈反比例关系。