[发明专利]航空施药药液沉积参数监测系统及方法

权利要求书

1.一种航空施药药液沉积参数监测系统，其特征在于，包括：航空喷洒装置、传感器监测节点、数据汇集设备和系统管理计算机；

其中，所述航空喷洒装置中盛放有荧光示踪剂和施药溶液的混合溶液，用于向目标区域喷洒所述混合溶液；

所述传感器监测节点用于收集所述航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴，根据所述雾滴中的荧光示踪剂在预设波段的激发光源照射下发出的荧光，获取雾滴荧光图像，并将所述雾滴荧光图像通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机；

所述系统管理计算机用于对所述雾滴荧光图像进行雾滴沉积特性的实时解析和分析处理，获取各所述雾滴荧光图像对应的雾滴沉积参数；

所述雾滴沉积参数包括雾滴个数、雾滴大小和雾滴覆盖面积；

所述传感器监测节点包括激发光源、图像采集模块、雾滴收集介质、无线通信模块；

其中，所述雾滴收集介质用于收集所述航空喷洒装置喷洒的混合溶液的雾滴；所述雾滴收集介质为纯白且自身无荧光效果的圆盘体，位于所述传感器监测节点中，雾滴落于所述雾滴收集介质的表面不易发生扩散，便于清洗掉荧光示踪剂；

所述激发光源用于照射所述雾滴收集介质上的雾滴，以使所述雾滴发出荧光；

所述图像采集模块用于以预设频率对所述雾滴收集介质进行拍摄，获取雾滴荧光图像；

无线通信模块用于将所述雾滴荧光图像通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机；

所述传感器监测节点还包括控制电路，用于接收所述系统管理计算机通过所述数据汇集设备发送的指令，根据所述指令对所述传感器监测节点进行控制；

所述传感器监测节点还包括全球定位模块，用于定位所述传感器监测节点的位置信息；

相应地，所述无线通信模块还用于将所述传感器监测节点的位置信息通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指令包括位置获取指令、雾滴沉积监测指令和节点状态检测指令；

相应地，所述控制电路具体用于：

根据所述位置获取指令控制所述传感器监测节点为所述传感器监测节点中的全球定位模块上电，并在定位到所述传感器监测节点的位置信息后通过所述数据汇集设备将所述位置信息发送给所述系统管理计算机；

根据所述雾滴沉积监测指令控制所述传感器监测节点打开所述激发光源和图像采集模块采集雾滴荧光图像，并通过所述数据汇集设备将所述雾滴荧光图像发送给所述系统管理计算机；

根据所述节点状态检测指令控制所述传感器监测节点采集所述传感器监测节点的电池电压，并将所述电池电压通过所述数据汇集设备发送给所述系统管理计算机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述荧光示踪剂预先与水混合荧光示踪剂溶液，所述荧光示踪剂溶液的浓度通过试验确定。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统管理计算机具体用于：

将所述雾滴荧光图像转化为灰度图像；

基于直方图均衡化方法和高斯滤波方法对所述灰度图像进行预处理；

对预处理后的所述灰度图像进行二值转化，对二值转化后的灰度图像进行孔洞填充和分割，获取所述灰度图像中的雾滴荧光；

根据所述灰度图像中的雾滴荧光，获取雾滴沉积参数。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器监测节点还用于：

在所述激发光源照射下，拍摄单位面积的参考物图像；

相应地，所述系统管理计算机还用于：

将所述参考物图像与所述雾滴荧光图像中的雾滴荧光进行对比，获取所述雾滴荧光图像中的雾滴覆盖面积。

6.一种航空施药药液沉积参数监测方法，其特征在于，包括：使用如权利要求1-5任一所述的航空施药药液沉积参数监测系统对航空施药中的药液沉积参数进行监测。