[发明专利]一种基于物联网的害虫防控系统

权利要求书

1.一种基于物联网的害虫防控系统的控制方法，其特征在于，所述害虫防控系统包括支撑架以及安装在支撑架上的诱捕装置；

所述支撑架上固定安装有固定板，所述固定板与地面平行设置，所述诱捕装置通过固定杆固定安装于所述固定板底部，所述固定板顶部固定安装有若干个第一传感器，所述第一传感器均匀分布于所述支撑架周围；

所述诱捕装置包括灯盖、灯管、电网、锥形漏斗、集虫箱，所述灯管设置于所述灯盖底部，所述灯管四周设置有电网，所述锥形漏斗通过固定件固定安装在所述电网底部，所述集虫箱螺纹连接在所述集虫箱的外部下侧位置；

所述锥形漏斗上还安装有监测装置，所述监测装置包括壳体，所述壳体内部为中空结构，所述壳体的底面与顶面均开设有通孔，以使所述锥形漏斗穿过，所述壳体侧面的内壁上设置有第一摄像机构与第一光补偿机构；

所述第一传感器包括温度和湿度传感器、二氧化碳和氧气浓度传感器、大气压强传感器、光照强度传感器、风速和风向传感器以及雨量传感器；

所述支撑架顶端固定套接有太阳能光伏板，所述支撑架中部设置有可旋转的套环，所述套环外壁固定连接有L型杆，所述L型杆固定另一端固定连接有第二摄像机构，所述支撑架底端配合连接固定装置，所述固定装置包括固定套、连杆、套筒、锥形螺杆，所述固定套套接于所述支撑架上，所述固定套沿周向间隔设置有若干个铰接件，所述连杆一端与所述铰接件铰接，另一端与所述套筒固定连接，所述锥形螺杆设置于所述套筒内，所述锥形螺杆顶部配合连接有旋转把手；

所述支撑架底部还配合连接有安装盘，所述安装盘底部沿周向间隔设置若干个土壤检测机构，所述土壤检测机构包括钻杆电机，所述钻杆电机的输出端配合连接有钻杆，所述钻杆上设置有防护壳，所述防护壳的表面开设有渗透孔，所述防护壳内安装有第二传感器，所述第二传感器包括土壤温度和湿度传感器、土壤水分传感器、土壤电导率传感器、土壤水势传感器以及土壤农药浓度传感器；

所述害虫防控系统的控制方法包括目标害虫的获取方法，所述目标害虫的获取方法包括以下步骤：

将输入的RGB图像的颜色分量映射到HSV色彩空间，根据目标害虫在HSV色彩空间中的颜色特性，通过色相通道（H）、饱和通道（S）、亮度通道（V）这三者进行第一次过滤图像；

将第一次过滤后的图像进行中值滤波和形态学滤波运算，以消除图像中的噪声以及目标监测区的孔洞；

将经过滤波处理后的图像根据相邻像素点进行分块处理，以分块作为基本单位执行目标害虫的几何特征匹配，将满足匹配条件的区域暂定为目标害虫的待定区域；

对目标害虫的待定区域进行基于分水岭算法实现图像分割；

将图像分割后的连通区域进行对象标记，获得仅存在目标害虫的二值化图像；

所述害虫防控系统的控制方法还包括目标害虫的跟踪方法，所述目标害虫的跟踪方法包括以下步骤：

将当前图像帧的目标位置、速度、包围目标窗口大小的运动轨迹，当作滤波的输入量，对获取的每个目标害虫图像进行相关预测，估计出目标害虫的下一个运动位置，从而减少目标害虫的搜索与匹配范围，降低目标匹配的计算量；

通过前后两帧连续图像，以目标害虫的质心距离、存活时间、颜色差异建立代价模型，对目标害虫进行图像匹配；

更新每个被跟踪的目标害虫代价模型，处理目标害虫丢失的对象，确保目标害虫跟踪算法的精度与稳定性；

所述害虫防控系统的控制方法还包括目标害虫的计数方法，所述目标害虫的计数方法包括以下步骤：

当目标害虫进入监测区域的上方区域时，在这一区域发现新的目标害虫后，才把这一目标害虫设定为有效的跟踪目标；

当有效跟踪目标离开监测区域的下方区域并消失时，在统计数量上自动加1，若在下方区域发现新的目标害虫时，把新的目标害虫设定为无效目标，无效目标将不会影响统计数量；

监测区域的中部区域为跟踪区域，当目标害虫在这一区域发生运动时，说明已对目标害虫进行跟踪；

所述害虫防控系统的控制方法还包括害虫的预警方法，所述害虫的预警方法包括以下步骤：

获取作物正常生长的各个时期的图像信息，并将获取得到的图像信息存储于标准数据库；

通过第二摄像机构获取作物实时的图像信息，并将实时的图像信息进行中值滤波与形态学滤波处理；

对经过滤波以后的图像的相邻像素点进行分块处理，接着以块为单位进行作物的几何特征匹配，把符合匹配条件的区域设定为作物的特殊区域，其中，特殊区域至少包括作物叶尖部、干枯叶片的区域；

将过滤后的作物图像与所述标准数据库进行比较，分析得出此刻作物生长情况；

若作物生长情况大于预设阈值，则表明作物生长状况良好；

若作物生长情况小于预设阈值，则第一传感器与第二传感器获取作物所在区域的生长环境信息，并将获得的生长环境信息与存储于数据库中的标准环境信息进行比较，采用害虫发育预警模型进行预测，得出害虫风险预测结构；

根据预测结果，将作物害虫风险预测结果发送至用户端。