[发明专利]基于热红外识别的植保无人机药剂喷洒优化方法和装置

说明书

本发明公开一种基于热红外识别的植保无人机药剂喷洒优化方法，具体步骤包括，通过额外搭载的热红外图像采集模块获取植被的热红外图像，根据植被的热红外图像计算出植被的喷洒状况，根据植被的喷洒状况对无人机的飞行进行适应性调整，本发明还公开一种使用基于热红外识别的植保无人机药剂喷洒优化方法的装置。发明通过实时判断药剂的喷洒状况对无人机的飞行进行反馈调节，从而避免药剂在风力影响下产生重喷漏喷的现象，进而提升了作业效果。

技术领域

本发明涉及热红外图像识别技术领域，特别涉及基于热红外识别的植保无人机药剂喷洒优化方法和装置。

背景技术

植保无人机在植保喷洒作业时，喷洒出的药剂容易受到风力作用而影响喷洒效果，从而导致对植物的用药不均匀，容易造成局部区域的重喷和漏喷等现象。

在实际生产过程中，药剂的喷洒容易受到诸多外界因素限制，特别在无人机自身产生风场作用下，变化的风力影响无人机的喷洒效果。以最为常见的多旋翼无人机为例，该无人机需要调节各旋翼的转速来实现加速、转向等复杂的飞行操作，而在调节旋翼的转速时，旋翼会产生不稳定的风场，从而使得药剂喷洒出现重喷、漏喷等现象，给喷药工作带来极大的不便，特别是在大面积作业时，上述现象显得特别明显。

因此，在已规划的路线上进行喷洒作业时，如何实时获取药剂喷洒状况，并依据实时获取的重喷、漏喷区域以控制喷头作业和自学习优化调整喷洒路线，来实现植保无人机的精细化喷洒具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种基于热红外识别的植保无人机药剂喷洒优化方法，本发明还提出一种使用基于热红外识别的植保无人机药剂喷洒优化方法的装置，旨在实现植保无人机的精细化喷洒。

为实现上述目的，本发明提出的基于热红外识别的植保无人机药剂喷洒优化方法，包括以下步骤：

S1：通过额外搭载的采集模块获取植被的热红外图像；

S2：根据植被的热红外图像计算出植被的喷洒状况；

S3：根据植被的喷洒状况对无人机的飞行进行适应性调整。

优选地，所述步骤S1进一步包括以下步骤：

S11：在无人机喷洒作业前，利用热红外相机对待喷洒植被的样例进行红外图像采集，获取植被被喷洒前的热红外图像I，并计算出图像I中的像素平均值和像素方差。

优选地，所述步骤S2进一步包括以下步骤：

S21：搭载热红外相机的无人机飞行至作业区域上空，获取整个待作业区域喷洒前的热红外图像I₀；

S22：根据所述步骤S11中获取的植被像素平均值和方差计算出所述步骤S21中图像I₀的植被区域；

S23：对待识别区域喷洒药剂并获取喷洒药剂后的热红外图像I(t)；

S24：将当前时刻的热红外图像I(t)和喷洒前的热红外图像I₀进行差异比对，获取药剂的覆盖区域S_cover＝∑(I_t-I₀)；

S25：比对分析t时刻下实际喷洒区域S_cover(t)和植被区域S间的差异，获取植被的药剂喷洒状况；

S26：根据药剂喷洒状况判断是否需要修改喷洒路线；

优选地，所述步骤S3进一步包括以下步骤：

S31：分析漏喷洒区域在GPS上的定位，通过对飞行路线和作业喷头进行重新调整，然后再进行下一区域的识别。