[发明专利]基于DSP和物联网的果园橘小实蝇虫害识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及农业生产中虫害防治的技术领域，特别涉及基于DSP和物联网的果园橘小实蝇虫害识别系统。

背景技术

柑橘作为我国南方主要水果之一，种植品种多、范围广，柑橘产业促进了广东经济的发展和人民收入的提高。由于柑橘产区环境气候适宜果树生长的同时也为病虫害的延伸提供了契机，伴随而来的病虫害严重地影响这一水果产业的发展。及时发现和控制病虫害，对确保果树的产量和质量具有重要的作用。橘小实蝇是果树的主要病虫害之一，其幼虫取食果瓤，形成蛆柑，造成腐烂，引起果实早期脱落，对柑橘树生长和柑橘生产造成严重的影响。对于果园橘小实蝇虫害，通过化学防治和物理机械防治等手段也可以起到一定减少的效果，但随之而来的是环境的恶化与污染的加剧，进而危害到消费者的健康。所以，要实现对柑橘园虫害的有效检测，应该在人与自然交流经验的基础上进行改进与创新。

柑橘园虫害的现场自动监测方法与技术具有重大的研究价值，尤其是大尺度地研究一个果园或者一个区域内虫害的动态变化规律以及其与气候变化、防治方式等的关系，在防治方式选择、果园经营管理上有重要的理论和实践价值。根据对柑橘小实蝇形态特征的了解，可以采用机器视觉技术进行检测。目前机器视觉技术逐渐被广泛应用于果园虫害检测当中，并取得了一定的成果，但限于现有监测设备的不足，工作人员需要进行现场检测或现场取样发送实验室进行研究分析，受到人力工作强度及工作时间的限制，无法对果园实施大面积、大范围的监测，更无法保证监测结果的实时性，影响对果园虫害的判断，无法达到农业生产自动化的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可以实现农业化信息共享、对果园虫害进行远程监测的果园橘小实蝇虫害识别系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于DSP和物联网的果园橘小实蝇虫害识别系统，包括安装支架，固定于安装支架的新型捕虫器，安装于新型捕虫器上方的工业摄像头，以及固定于安装支架上的外壳；所述新型捕虫器内部设有光电检测模块，所述外壳内部安装有顺序连接的DSP数字图像处理模块、STM32功能电路、GSM/GPRS无线通信模块和充电控制模块；所述外壳表面设有显示器及触摸屏，所述充电控制模块还连接有太阳能电池板。

所述DSP数字图像处理模块以DSP处理器处为核心，包括视频编码/解码电路、并口转串口通信电路以及开关稳压电源电路，工业摄像头与DSP数字图像处理模块连接，工业摄像头的获取的实时图像数据经视频解码/解码电路解码后，由DSP处理器分析处理，然后DSP处理器通过并口转串口通信电路与STM32功能电路连接通信；所述开关稳压电源电路分别连接视频编码/解码电路、DSP处理器以及并口转串口通信电路。

所述DSP处理器执行目标检测、目标跟踪、目标识别三种机器视觉算法。

所述DSP处理器对目标图象进行标准JPEG格式编码压缩，以板载SDRAM为缓冲区，并通过并口转串口通信电路将压缩后图像数据发送至STM32功能电路。

所述的STM32功能电路包括32位微控制器、TF卡存储模块、无线通信模块、RS485总线电路、液晶驱动电路、液晶显示器、AD转换模块、电阻式触摸屏、以及LDO稳压电路；32位微控制器以SDIO通信方式与TF卡存储模块连接通信、通过第一串行通信通道与无线通信模块连接通信、通过第二串行通信通道与GSM/GPRS模块连接通信、通过第三串行通信通道与RS485总线电路连接通信；32位微控制器通过液晶驱动电路控制TFT液晶显示器、通过AD转换模块控制电阻式触摸屏。

所述的32位微控制器在处理空闲期，其后台任务控制GSM/GPRS无线通信模块通过GPRS无线网络TCP/IP协议将本地数据发送至远程服务器及从远程服务器获取控制命令。

所述的32位微控制器使用GSM/GPRS模块建立短信SMS和彩信MMS服务平台，接收特定短信SMS指令，将果园里所有监测节点的监测数据通过短信SMS发送至远程客户端或将压缩图像数据附带识别分类数据通过彩信MMS发送至远程客户端。

所述的32位微控制器使用所控制的液晶显示器和电阻式触摸屏，建立GUI交互式操作平台；GUI交互式操作平台包含图像查看界面和数据查看界面，TF卡图片存储文件夹中压缩图像数据将显示于图像查看界面，并可自由切换，TF卡数据文件夹中识别分类数据对应显示于图像查看界面图像信息区域；数据查看界面建表分类显示果园里所有监测节点的监测数据。