[发明专利]一种多路喷头独立控制方法及系统

说明书

本发明提供一种多路喷头独立控制方法及系统，包括：获取作业车辆上任一目标喷头的喷施范围和喷头位置信息；在作业区域内，获取任一目标靶标的靶标范围信息；靶标范围信息包括靶标在作业车辆前进方向上的位置范围；在利用作业车辆对作业区域进行喷施的过程中，若确定任一目标靶标位于目标喷头的喷施范围内，则根据目标喷头的喷头位置信息、任一目标靶标的靶标范围信息，控制目标喷头的开关状态。本发明提供的多路喷头独立控制方法及系统，通过判断喷头和靶标的位置关系，分别确定多个喷头的开关状态，实现对同一作业车辆上的多路喷头的的独立控制，提高作业效率，进而为大型农田精准对靶施药作业的控制环节提供必要保证。

技术领域

本发明涉及农业喷灌技术领域，尤其涉及一种多路喷头独立控制方法及系统。

背景技术

目前，我国大田杂草及病虫害的防治仍以化学农药喷施为主，然而传统施药方式普遍采用粗放式大面积均一连续喷洒作业，无法考虑到草害、病虫害的分布，以及作物的生长状况、分布特性，导致过量施药或局部保护性不足，造成土壤和水资源的污染。

目前国内针对靶标的识别研究较多的集中在果园对靶施药方面，主要采用超声或者激光雷达探测果树靶标有无、形状轮廓。但大田施药与果园施药由于靶标的不同，靶标探测所采用的技术手段有所不同，大田靶标的识别较多的采用图像处理的方法。图像采集针对视场内面域进行识别，面域内可能存在多个靶标，通过单个摄像头控制多个独立喷头，是目前大田对靶精准施药关键的步骤。

在现有技术中，一方面，利用电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)摄像头实时扫描区域场景，经系统处理后获取病害区域位置、病害程度等信息，再结合测速传感器获得的速度信息，确定各喷头的空间作业位置、喷洒启停时间等作业参数。

另一方面，将双目视觉惯性模组安装在喷杆上，与施药模组一一对应，用于杂草的识别与验证；控制模块根据追踪到的杂草位置，控制喷杆上相应的施药模组在到达杂草位置时开启喷嘴，实现对靶喷施除草剂。

又一方面，通过获取施药作业环境的视频图像，对视频图像中的目标进行实例分割得到喷洒目标范围，终端控制器根据对应的喷洒量阈值，结合喷洒目标范围控制对应的喷头进行定量喷洒作业。

以上技术均未有针对视场面域内靶标信息对应多路喷头进行独立控制的方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种多路喷头独立控制方法及系统。

本发明提供一种多路喷头独立控制方法，包括：获取作业车辆上任一目标喷头的喷施范围和喷头位置信息；在作业区域内，获取任一目标靶标的靶标范围信息；靶标范围信息包括靶标在作业车辆前进方向上的位置范围；在利用作业车辆对作业区域进行喷施的过程中，若确定任一目标靶标位于目标喷头的喷施范围内，则根据目标喷头的喷头位置信息、任一目标靶标的靶标范围信息，控制目标喷头的开关状态。

根据本发明提供的一种多路喷头独立控制方法，所述获取任一目标靶标的靶标范围信息，包括：根据所有喷头的所述喷施范围，将视场区域划分为多个子区域；根据所述目标喷头的所述喷施范围，从所述多个子区域中选择所述任一目标靶标所在的目标子区域；获取图像采集设备的视场角、高度信息和采集位置信息；利用所述图像采集设备采集视场区域图像，并获取所述视场区域图像的图像信息；根据所述图像信息、所述视场角、所述高度信息和所述采集位置信息，确定所述任一目标靶标的靶标范围信息。

根据本发明提供的一种多路喷头独立控制方法，所述根据所述图像信息、所述视场角、所述高度信息和所述采集位置信息，确定所述任一目标靶标的靶标范围信息，包括：

在所述目标子区域中存在目标靶标的情况下，根据所述图像信息，对所述目标子区域进行靶标识别，以获取所述目标子区域内所有目标靶标的像素范围信息；

根据所述像素范围信息、所述视场角、所述高度信息和所述采集位置信息，确定所述任一目标靶标的所述靶标范围信息。