[发明专利]一种小麦条锈病孢子图像远程实时传输及处理系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及小麦条锈病发病预测方法领域，具体地说，涉及一种小麦条锈病孢子图像远程实时传输及处理系统的方法。

背景技术

小麦条锈病一直是威胁我国西北、西南、华北和淮北等冬麦区和西北春麦区的重要病害，可使小麦减产10％-30％，年均损失小麦10亿公斤左右，如何实现条锈病的有效防控一直是我国植保研究领域的重点和难点。近期研究表明，如果能够实现条锈病的早期预测预报，改被动防控为提前主动防控，防控效果将得到大幅度提升。因此，以提高小麦广域大范围内的全程实时、在线监控及预报能力为目标，开展小麦条锈病预报技术研究已成为解决该问题的关键和热点。开展小麦条锈病的预防方法研究，对于抑制灾情发生，保证作物产量具有重要的研究意义。

现有研究已经表明，小麦条锈病夏孢子菌源数是影响其发生的直接因素。目前对小麦条锈病越夏孢子的检测大多采用传统的人工方法，会产生人工统计的误差、浪费资源以及消耗大量人力物力等缺点。随着计算机网络的发展，各种计算机技术已广泛应用于农业生产中。在孢子图像传输方面，易扬选用基于802.11标准的无线图像传输技术，但其传输距离比较近，且在速率和安全方面存在问题；林玉妹等使用3G网络的图像传输系统设计，而3G网络在实际的使用中常常因为网络拥堵问题导致实际传输速率与理论传输速率相差甚远。在显微孢子处理方面，李爱华等对于真菌孢子3种计数方法进行了探讨，比浊法是一种相对快速的方法，但该方法浪费人力，且有人工误差，实时性低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种小麦条锈病孢子图像远程实时传输及处理系统的方法，通过网络云技术将孢子图像通过互联网传至云端保存并可在用户终端进行即时下载与处理，以期实现小麦条锈病越夏孢子的实时监测。

其具体技术方案为：

一种小麦条锈病孢子图像远程实时传输及处理系统，包括孢子图像采集模块1、图像传输模块2和远程图像处理模块3；其中，孢子图像采集模块1将孢子图像通过无线网络传送至图像传输模块2,图像传输模块2的图像通过服务器前端界面，进行人机交互，下载至远程图像处理模块3。

更进一步的，所述孢子图像采集模块1包括一台CCD显微镜数字摄像头11、英特尔NUC5CPYH微型机12；所述的显微数字摄像头11通过USB接口将捕获到的图像数据上传至NUC5CPYH微型机12，所述的微型机为英特尔NUC5CPYH迷你主机，英特尔赛扬处理器N3050处理器，主频2.16GHz，内存4GHz，128G SDD固态硬盘，5个USB3.0端口，支持10/100/1000Mbps网络连接，用于编写基于Linux系统的代码，通过命令行完成微型机上传孢子图像；

更进一步的，所述图像传输模块2包括图像上传模块221、图像下载模块222，所述图像上传模块221通过使用TCP协议包装HTTP协议，互联网21与云端服务器22进行连接，可完成图像上传，所述下载模块为浏览器23将HTTP头发送至云端服务器22，服务器向CDN以及数据库查询并获取所有记录，服务器通过获取的UUID向CDN查询图像文件路径，服务器向浏览器生成图像框架，浏览器通过框架从CDN获取图像数据，完成图像下载；

更进一步的，所述图像处理模块3硬件平台是一台HP笔记本电脑，CPU：Intel Core i5-3230M，4G内存，AMD Radeon HD 8670M显卡，500G硬盘，Win10操作系统，所有程序在Matlab2016a环境下编写，所述图像处理模块包括孢子图像预处理311、图像分割312、图像形态学处理313、孢子自动计数314；

一种小麦条锈病孢子图像远程实时传输及处理系统的方法，包括如下步骤：

步骤1、显微数字摄像头11捕获孢子图像数据通过USB上传至NUC5CPYH微型机12，微型机为英特尔NUC5CPYH迷你主机，英特尔赛扬处理器N3050处理器，主频2.16GHz，内存4GHz，128G SDD固态硬盘，5个USB3.0端口，支持10/100/1000Mbps网络连接，可编写基于Linux系统的代码，通过命令行完成微型机上传孢子图像。

步骤2、使用TCP协议包装HTTP协议，互联网21与云端服务器22进行连接，完成图像上传，浏览器23将HTTP头发送至云端服务器22，服务器向CDN以及数据库查询并获取所有记录，服务器通过获取的UUID向CDN查询图像文件路径，服务器向浏览器生成图像框架，浏览器通过框架从CDN获取图像数据，完成图像下载。