[发明专利]施药的方法和施药植物靶标光谱探测器

说明书

技术领域

本发明涉及光谱探测技术领域，特别涉及施药的方法和施药植物靶标光谱探测器。

背景技术

为了防止病害虫对植物的侵害，需要在植物生长过程中喷洒农药。目前使用最普遍的农药喷雾法主要是高容量低浓度大面积均匀喷雾法。

这种方法在施药过程中无论有无施药靶标、不考虑作物、植物或树木的间隙，会进行无停歇地、大面积喷洒，其弊端是农药喷洒的利用率低。例如，工农-16型手动喷雾器，配孔径为1.3mm喷头片，棉花苗期的株高在26cm左右，当用压顶喷和仰喷时，沉积在植株上的药液仅分别占9.8%和16.26%，而落在土壤中的却为72.7%和74.6%。由此，也进一步导致了浪费严重，而且有大量农药流失到环境中，造成极其严重的污染。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种施药的方法和施药植物靶标光谱探测器，提高农药喷洒的利用率。

（二）技术方案

为了解决上述的技术问题，本发明提出了一种施药的方法，该方法预先根据植物的反射光谱和背景的反射光谱，设置植物判别指数的阈值；包括：

S1、获取当前区域中，待测物体近红外波段的反射光和红光波段的反射光；

S2、根据待测物体近红外波段的反射光和红光波段的反射光获取待测物体的植物判别指数；

S3、当待测物体的植物判别指数大于植物判别指数的阈值时，则确定当前区域中的待测物体为植物，则进行施药；否则不进行施药。

其中，

步骤S2包括：

根据公式计算待测物体的植物判别指数GPDI=R_NIR/R_red，其中，R_NIR为待测物体在近红外波段的反射光，R_red为待测物体在红光波段的反射光。

本发明还提出了一种施药植物靶标光谱探测器，包括：

传感单元，用于探测当前区域中待测物体近红外波段的反射光和红光波段的反射光，将所述反射光转化为数字电信号，并输出；

处理单元，用于利用传感单元输出的数字电信号获取待测物体的植物判别指数，将该植物判别指数与植物判别指数阈值进行比较；

控制执行单元，用于根据处理单元得到的比较结果进行施药，或不进行施药。

其中，传感单元包括：

两个感光子单元，其中，第一感光子单元用于感知待测物体的近红外波段的反射光，将近红外波段的反射光信号转换成模拟电信号，并输出；

第二感光子单元用于感知待测物体的红光波段的反射光，将红光波段的反射光信号转换成模拟电信号，并输出；

两个信号放大子单元，其中，第一信号放大子单元用于将第一感光子单元输出的模拟电信号进行放大处理，并输出；

第二信号放大子单元用于将第二感光子单元输出的模拟电信号进行放大处理，并输出；

多路选择子单元，用于将放大后的两路模拟电信号分时发送给模数转换子单元；

模数转换子单元，用于将放大后的模拟电信号转换成数字电信号。

其中，信号放大子单元和多路选择子单元中间还包括电压跟随子单元，用于阻抗匹配和电压保护。

其中，控制执行单元包括：

继电器，用于根据处理单元得到的比较结果控制电磁阀的开启或者关闭；

电磁阀，用于在继电器的控制下打开以开始对待测物体施药，或关闭以停止对待测物体施药。

其中，精准施药植物靶标光谱探测器还包括输入单元，用于输入用户控制信息。

其中，精准施药植物靶标光谱探测器还包括输出单元，用于显示探测结果和用户控制信息。

（三）有益效果

本发明实施例提出的施药的方法预先根据植物的反射光谱和背景的反射光谱，设置植物判别指数的阈值，然后根据当前区域中，待测物体的植物判别指数决定是否对待测物体进行施药，而不是现有技术中的大面积均匀施药，因此，该方法能够提高农药的利用率。

本发明的实施例还提出了与施药方法对应的施药植物靶标光谱探测器，该光谱探测器能够有效探测待测物体的近红外波段的反射光和红光波段的反射光，通过比较所测量的两路光电信号，为本发明实施例所提出的施药方法提供选择性喷施农药的依据，从而能够在进行施药时提高农药喷洒的利用率。

附图说明