[发明专利]一种基于openMV自动对靶施药控制系统

说明书

本发明专利公开了一种基于openMV自动对靶施药控制系统，包括openMV机器视觉模块、电源电路模块、自动对靶模块、自动调节喷头高度模块、自动施药模块；openMV机器视觉模块包括图像采集模块、图像处理模块、单片机控制模块。一种基于openMV自动对靶施药控制系统通过openMV图像采集模块对作业区图像进行采集，再将采集图像进行处理，最后根据处理结果由单片机控制执行机构自动对靶、自动调节喷头高度、自动施药。本发明专利基于openMV机器视觉可以实现喷雾机自动对靶施药，有效节省药液，保护环境，减轻人力。

技术领域

本发明专利涉及智能植保喷雾机电子技术领域，具体为一种基于openMV自动对靶施药控制系统。

背景技术

农业生产上为保证粮食的丰收稳收，植保机械的应用必不可少，为防治病虫害，农药是最行之有效的手段，而农药的使用效果却取决于植保机械的先进程度，我国的植保机械发展了多年取得了显著成绩，由最开始的手摇背负式喷雾器到后来的自走式喷杆喷雾机实现了机械化自动化。现有的喷杆喷雾机是一种广泛应用的植保机械，然而在一些应用场合其施药效果却不够好，我国农作物种植种类繁多，不同农作物种植行距往往不同，有些相差悬殊，而现有的喷杆喷雾机喷头间距固定，喷头高度需要人为进行调整，喷头开启关闭也需要人来控制，以上不足造成自走式喷杆喷雾机在喷施不同行距作物时喷头不能对靶施药，操作步骤复杂，严重降低农药利用率和病虫害防治效果，同时造成资源浪费、环境污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明专利提供了一种基于openMV自动对靶施药控制系统，将电子控制技术、人工智能技术与现有的自走式喷杆喷雾机结合，实现智能化减轻人力、提高农药利用率保护环境。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于openMV自动对靶施药控制系统，包括openMV机器视觉模块、电源电路模块、自动对靶模块、自动调节喷头高度模块、自动施药模块；所述openMV机器视觉模块以STM32F427CPU为核心，集成了OV7725摄像头芯片，用C语言高效地实现了核心机器视觉算法，提供Python编程接口；所述openMV模块核心机器视觉算法包括寻找色块、边缘检测、标志跟踪；openMV采用的STM32F427拥有丰富的硬件资源，引出UART，I²C，SPI，PWM，ADC，DAC以及GPIO等接口方便扩展外围功能。

进一步地，所述openMV机器视觉模块通过USB接口连接电脑上的集成开发环境openMV.IDE完成编程、调试和更新固件，使用python编程调用find_blobs方法可以根据作物的颜色阈值寻找目标色块，再获取色块的中心坐标及轮廓，根据色块的中心坐标可以知道喷头相对作物的具体方位，根据色块轮廓大小可以知道喷头相对作物的垂直距离。

进一步地，所述电源电路模块由12v锂电池、AMS1117-5V稳压模块及导线组成；AMS1117-5V稳压模块一端与12v锂电池相连，另一端与openMV机器视觉模块的Vin、GND引脚相连。

进一步地，所述自动对靶模块执行元件为直流减速电机，所述直流减速电机接线端通过导线接入L298N驱动板OUT1、OUT2引脚，直流减速电机转轴连接丝杆滑台，喷头随减速电机的转动在丝杆滑台上左右滑动。

进一步地，所述自动调节喷头高度模块执行元件为电推杆，所述电推杆接线端通过导线接入L298N驱动板OUT3、OUT4引脚，喷头跟随电推杆伸缩上下移动。

进一步地，所述L298N驱动板+12v引脚、GND分别与12v锂电池正负极连接，L298N驱动板ENA、IN1、IN2分别与openMV机器视觉模块P1、P2、P3连接，P1输出PWM波用于减速电机调速，P2、P3用于控制减速电机的正反转和启停；ENB、IN3、IN4分别与openMV机器视觉模块P4、P5、P6连接，P4输出PWM波用于电推杆调速，P5、P6用于控制电推杆的伸缩和启停。