[发明专利]一种田间作物杂草喷药设备及方法

权利要求书

1.一种田间作物杂草喷药设备，其特征在于，包括：设备支架，所述设备支架上设置有步进电机，所述步进电机的输出轴与步进电机丝杆一端固定连接，所述步进电机丝杆的另一端与一导轨滑块活动连接，所述导轨滑块与横向支撑杆的一端固定连接，所述横向支撑杆上固定设置有农药喷头、前置摄像头和激光传感器，所述前置摄像头和所述激光传感器设置在所述支撑杆前端侧，所述前置摄像头的镜头面和所述激光传感器的信号端朝下设置；所述设备支架还设置一控制器，所述控制器分别与所述步进电机、所述农药喷头、所述前置摄像头和所述激光传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述导轨滑块设置有内螺纹，所述步进电机丝杆的另一端设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述步进电机丝杆的另一端与所述导轨滑块螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述农药喷头设置有多个，多个所述农药喷头均匀设置在所述横向支撑杆的下端。

4.根据权利要求3所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述农药喷头包括电动调节阀和喷头，所述电动调节阀固定设置在所述横向支撑杆的下端，所述喷头与所述电动调节阀的出药口相连通，所述电动调节阀的进药口与农药输送管道相连通，所述电动调节阀还与所述控制器电连接。

5.根据权利要求3所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述前置摄像头设置有多个，多个所述前置摄像头均匀设置。

6.根据权利要求5所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述前置摄像头与所述横向支撑杆之间设置有固定支撑杆，所述固定支撑杆两端分别与所述前置摄像头的固定端和所述横向支撑杆固定连接。

7.根据权利要求6所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述激光传感器设置有多个，多个所述所述激光传感器均匀设置在所述固定支撑杆上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述设备支架包括第一基座、第二基座和连接板，所述连接板两端分别与所述第一基座和所述第二基座固定连接，所述第一基座上固定设置有托板，所述步进电机固定设置在所述托板上，所述控制器固定设置在所述连接板上；

所述第二基座上设置一辅助滑动丝杆，所述辅助滑动丝杆上活动设置一辅助导轨滑块，所述辅助导轨滑块与所述横向支撑杆的另一端固定连接。

9.根据权利要求8所述的田间作物杂草喷药设备，其特征在于，所述连接板上还设置一牵拉装置，所述牵拉装置包括第一连接杆、第二连接杆和支撑钢杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆的一端均与所述连接板固定连接，所述第一连接杆和所述第二连接杆的另一端分别与所述支撑钢杆的两端固定连接，所述第一连接杆和所述第二连接杆与所述支撑钢杆之间还设置有斜向拉杆，所述斜向拉杆的两端分别连接所述支撑钢杆和连接杆。

10.一种田间作物杂草喷药方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的田间作物杂草喷药设备，所述方法包括：

采集作物杂草数据集，对数据集图像预处理，对数据集样本分割掩码标记，标注生成的文件转化为灰度图作为样本标签；

激光传感器和前置摄像头分别不断对前侧空间进行扫描拍照拾取，获取前侧作物植株高度信息和杂草图像数据信息，扫描后的数据信息传输给控制器；

在横向支撑杆到达目标作物植株位置之前，控制器根据作物植株高度信息控制步进电机工作，通过步进电机丝杆、导轨滑块和横向支撑杆控制农药喷头的高度；

控制器对接收到的杂草图像数据信息进行处理，提取杂草样本图像的卷积特征，检测分割出杂草的类别信息、位置信息和轮廓信息；

控制器根据所述杂草的类别信息、位置信息和轮廓信息确定需要开启的农药喷头和喷药量，进行杂草的变量喷雾。