本實用新型屬于農(nóng)業(yè)氣象信息采集領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像技術(shù)的便攜式農(nóng)作物生長狀態(tài)識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是國家的重要經(jīng)濟(jì)命脈，是國家長治久安的保證，作物的長勢信息（包括覆蓋度、密度、生長狀況、葉面積指數(shù)）一直是影響作物產(chǎn)量的最重要因素，傳統(tǒng)的作物生長狀態(tài)獲取需要田間采樣、室內(nèi)分析等繁瑣的過程，且受人為影響較大，檢測效率低，無法為現(xiàn)代化農(nóng)田管理提供科學(xué)的依據(jù)。

隨著先進(jìn)傳感器、互聯(lián)網(wǎng)和圖像識別技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)作物生長狀態(tài)觀測方式由人工觀測向自動觀測轉(zhuǎn)變成為可能?；趫D像技術(shù)的農(nóng)作物生長狀態(tài)自動識別可以提高識別效率，減小人為誤差，增加觀測數(shù)據(jù)的客觀性，通過運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的檢測系統(tǒng)，可以對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，從而及時掌握作物長勢信息，實現(xiàn)科學(xué)的農(nóng)田管理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種體積小、攜帶方便的農(nóng)作物生長狀態(tài)識別系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有檢測方法存在的問題。

為解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種基于圖像技術(shù)的便攜式農(nóng)作物生長狀態(tài)識別系統(tǒng)，包括便攜式設(shè)備，和與便攜式設(shè)備連接、對作物生長狀態(tài)識別信息進(jìn)行存儲的服務(wù)器；

所述便攜式設(shè)備包括控制器，所述控制器上連接有圖像采集模塊、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、加速度傳感器、GPRS模塊和存儲模塊；

所述便攜式設(shè)備通過GPRS模塊連接因特網(wǎng)，通過因特網(wǎng)連接服務(wù)器。

所述圖像采集模塊包括：

用于采集農(nóng)作物圖像的CMOS圖像傳感器；

用于光線補(bǔ)償?shù)腖ED補(bǔ)光燈。

所述控制器為嵌入式微處理器。

所述存儲模塊包括：

用于保存所需配置參數(shù)和農(nóng)作物生長狀態(tài)識別程序的EEPROM存儲器；

用于保存所述CMOS圖像傳感器采集的農(nóng)作物圖像和農(nóng)作物識別結(jié)果的FLASH存儲器。

所述溫濕度傳感器包括用于檢測當(dāng)前環(huán)境濕度的電容式感濕元件和用于檢測當(dāng)前環(huán)境溫度的測溫元件。

所述氣壓傳感器包括壓阻傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和同時具有EEPROM和串行IIC接口的控制單元。

所述加速度傳感器為檢測設(shè)備相對水平面傾斜角的三軸加速度傳感器。

所述壓阻傳感器、溫濕度傳感器、加速度傳感器為MEMS傳感器。

本實用新型的有益效果：

（1）本實用新型基于圖像技術(shù)的便攜式農(nóng)作物識別系統(tǒng)可以實時的進(jìn)行農(nóng)作物生長狀態(tài)的獲取以及環(huán)境信息的檢測，并將識別結(jié)果和環(huán)境數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器，由服務(wù)器對所傳信息進(jìn)行存儲與后續(xù)的處理；

（2）便攜式設(shè)備體積小，攜帶方便，可以得到廣泛的推廣；

（3）便攜式設(shè)備選用MEMS傳感器，由于MEMS傳感器內(nèi)部具有傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動電路、信號放大、計算電路和濾波電路，所以具有穩(wěn)定性可靠性更高，響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，檢測數(shù)據(jù)精度和準(zhǔn)確度較高。

附圖說明

圖1為便攜式設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。

圖2為系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1、圖2所示，本實用新型基于圖像技術(shù)的便攜式農(nóng)作物生長狀態(tài)識別系統(tǒng)，包括便攜式農(nóng)作物生長狀態(tài)識別設(shè)備，還包括通過GPRS連接、對作物生長狀態(tài)識別信息進(jìn)行存儲與處理的服務(wù)器。

便攜式設(shè)備包括控制器，控制器上連接有圖像采集模塊、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、加速度傳感器、GPRS模塊和存儲模塊。

圖像采集模塊包括用來采集作物圖像的CMOS圖像傳感器以及圖像采集過程中用于光線補(bǔ)償?shù)腖ED補(bǔ)光燈。

控制器為嵌入式微處理器，嵌入式微控制器上連接有溫濕度傳感器，溫濕度傳感器包括一個電容式感濕元件和一個高精度集成測溫元件，電容式感濕元件用于檢測被測點(diǎn)的濕度，高精度集成測溫元件用于檢測被測點(diǎn)的溫度。

嵌入式微控制器上連接有氣壓傳感器，包括一個壓阻傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和一個具有EEPROM和串行IIC接口的控制單元，用于檢測當(dāng)前環(huán)境中的大氣壓。

上述各傳感器選用MEMS傳感器，由于該種傳感器內(nèi)部具有傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動電路、信號放大、計算電路和濾波電路，因此具有穩(wěn)定性可靠性更高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，從而確保檢測數(shù)據(jù)精度，提高準(zhǔn)確度。

嵌入式微控制器上還連接有存儲模塊，存儲模塊包括FLASH芯片和EEPROM存儲器，由于采集到的農(nóng)作物圖像信息以及所測點(diǎn)環(huán)境溫度、濕度、大氣壓數(shù)據(jù)量比較大且需要及時保存，因此需拓展較大存儲空間的FLASH芯片來存儲采集到的大量數(shù)據(jù)并避免斷網(wǎng)時數(shù)據(jù)丟失；EEPROM存儲器用于保存配置參數(shù)和農(nóng)作物生長狀態(tài)識別程序并避免掉電時數(shù)據(jù)丟失。

嵌入式微控制器上還連接加速度傳感器，該傳感器是一種三軸加速度傳感器，用于檢測便攜式設(shè)備相對水平面傾斜角，該檢測角度為農(nóng)作物生長狀態(tài)識別時圖像糾偏處理的依據(jù)。

便攜式設(shè)備可通過GPRS控制器與GPRS連接，通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器建立通信連接，將便攜式設(shè)備采集到的各數(shù)據(jù)傳到服務(wù)器上，服務(wù)器作為主控計算機(jī)，對便攜式設(shè)備所測作物生長狀態(tài)以及環(huán)境參數(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)而為現(xiàn)代化農(nóng)田管理、分析作物氣象災(zāi)害、改進(jìn)作物模型等提供科學(xué)依據(jù)。

本實用新型使用時，通過工作人員手持便攜式設(shè)備去往需要檢測的農(nóng)作物處，采集作物圖像時， 保持設(shè)備鏡頭中心延長線與地面垂直間夾角不大于45度，該夾角通過三軸加速度傳感器可以測得，并顯示在LCD屏幕上，供操作人員參考，環(huán)境參數(shù)在便攜式設(shè)備運(yùn)行時，會自動檢測，并以文本文檔的格式存入FLASH芯片中，圖像采集完成后，操作人員通過功能選擇，可以將測得的作物生長狀態(tài)信息、環(huán)境參數(shù)通過GPRS模塊通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器將收集到的信息進(jìn)行分析，得到農(nóng)作物的長勢信息，為后續(xù)的農(nóng)田管理提供參考。

本實用新型的便攜式設(shè)備集成了各相應(yīng)參數(shù)的檢測電路，可以實時地檢測作物生長狀態(tài)信息、環(huán)境溫度、濕度、大氣壓。便攜式設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)接口，通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器建立通信連接，可以將采集到的各數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器上，由服務(wù)器對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出農(nóng)作物長勢信息并做出科學(xué)的農(nóng)田管理方法。

以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型整體構(gòu)思前提下，還可以做出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實用新型的保護(hù)范圍。