[发明专利]一种基于图像处理的农业智能平台

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的农业智能平台，包括视频采集模块、视频数据处理模块、种植区空间信息监测模块、环境参数采集模块、三维重构模块、中央处理器、预测分析模块、专家评估模块、物理模型构建模块、虚拟参数作动模块、虚拟传感器和仿真分析模块。本发明实现了对种植区作物品种、作物生长状态、种植环境参数以及作物总体覆盖面的实时监测分析，为后期种植方案的修改和调整提供了参考性的意见，一定程度上提高了作物的产量和品质；同时所有的数据均按预设的算法分类储存在指定的数据库内，在实现各种植区作物种植数据共享的同时，也方面了用于对数据的查询和调用。

主权项

一种基于图像处理的农业智能平台，其特征在于，包括：视频采集模块，用于实时相关种植区的卫星视频数据，并将所采集到的视频数据发送到视频数据处理模块和中央处理器；视频数据处理模块，用于通过kinect深度传感器进行所接收到的视频数据的深度图像的获取，并将获取的深度图像发送到三维重构模块；种植区空间信息监测模块，用于通过固定高程校正点获取种植区空间信息；环境参数采集模块，由若干个内设定位模块的监测节点构成，布置在种植区内，布置方式分为埋地式、地面分布式和半空分布式；用于进行作物种植相关参数数据的获取，并将采集到的数据发送到中央处理器；三维重构模块，用于将所获得的深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用Marching Tetrahedra算法构造等值面，完成三维图像的重构；中央处理器，用于将环境参数采集模块所采集到的数据用其对应的北斗定位数据进行标记后储存在对应的数据库内，并将对应的视频数据进行分类储存；将完成标记的数据以及种植区空间信息监测模块所发送的数据发送到预测分析模块和专家评估模块；还用于将完成标记的数据以及种植区空间信息监测模块所发送的数据转换成物理模型构建模块所能识别的数据格式发送到物理模型构建模块；用于根据人机操作模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；还用于用户的注册，权限的管理和密码的修改；预测分析模块，用于根据接收到的数据进行种植区情况的评估预测分析并完成所有相同作物种植区的种植面积以及种植情况的统计分析，以表格的形式进行输出，并将得到的结果发送到显示屏以及指定的移动终端，发送到指定的数据库进行储存；专家评估模块，用于储存各类典型的种植区相关数据及其所可能带来的安全隐患模型，用于将接收到的数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；物理模型构建模块，用于采用FLAC3D根据中央处理器所发送的数据和控制命令生成各种种植区作物物理模型；虚拟参数作动模块，用于驱动参数变化的，与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使种植区作物物理模型运动；还用于根据接收的控制命令进行种植区作物物理模型的分解、切割、放大和缩小；虚拟传感器，为在种植区作物物理模型中插入的能直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；仿真分析模块，用于将输入可以划分为单元、特性、载荷、设计变量、设计目标和设计约束的仿真算法和仿真方法；所述虚拟参数作动模块通过循环执行仿真分析模块，将结果反馈给给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据。