(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210955766.X (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 广州大学 地址 510006 广东省广州市大 学城外环西 路230号 (72)发明人 唐睿智　王颖琳　谢泽文　黄永柱　 李政驰　吴晓杰　陈仲坚　杨世浩　 陈嘉涛　卢麒霖　 (74)专利代理 机构 广州高炬知识产权代理有限 公司 44376 专利代理师 刘志敏 (51)Int.Cl. G05D 1/02(2020.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉的农作物 监测方法、 系统 以及装置 (57)摘要 本发明涉及农业领域， 公开了一种基于机器 视觉的农作物监测方法、 系统及装置， 该方法包 括如下步骤： 构建不同季节下， 正常农作物的数 据库； 训练模型； 通过视觉模块中的主体视觉模 块进行粗识别； 由机器人进行精确识别机器分为 视觉模块识别到农作物生理特征以及传感器模 块获取环 境数据两种情况； 中央计算模块根据视 觉模块传入的信息， 与 自身数据库对比， 判断该 农作物是否异常并且计算出异常等级， 对数据处 理后得出该农作物需要灌溉的水量、 化肥量和除 草剂量。 该系统包括巡逻模块、 传感器模块、 处理 模块、 视觉模块、 通信模块以及中央计算模块。 本 发明基于植物生理学知识根据农作物在不同环 境条件构建不同的模型， 利用机器视觉技术判断 其是否异常。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115407771 A 2022.11.29 CN 115407771 A 1.一种基于 机器视觉的农作物监测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 第一步： 构建不同季节下， 正常农作物的数据库； 第二步： 训练模型， 根据对应的季节选取对应的训练好的模型； 第三步： 通过视 觉模块中的主体视 觉模块进行粗识别； 第四步： 由机器人进行精确识别机器分为视觉模块识别 到农作物生理特征以及传感器 模块获取环境数据两种情况； 第五步： 中央计算模块根据视觉模块传入的信 息， 与自身数据库对比， 判断该农作物是 否异常并且计算出异常等级， 对数据 处理后得出该农作物需要灌溉的水量、 化肥量和除草 剂量。 2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的农作物监测方法， 其特征在于： 视觉模块识别 到农作物生理特征为正常的时候， 记录正常数据， 施加相应水量与化肥， 反馈数据， 视觉模 块识别到农作物生理特征为异常的时候， 标记异常植株， 判定何种异常， 处理模块执行相应 的处理方法。 3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的农作物监测方法， 其特征在于： 传感器模块获 取环境数据会将数据反馈给中央计算模块， 中央计算模块计算正常的时候， 施加相应水量 与化肥， 反馈数据， 中央计算模块计算异常的时候， 将数据与原有数据库进行对比分析， 判 定何种异常， 标记 异常植株， 并进行处 理。 4.一种基于机器视觉的农作物监测系统， 其特征在于， 包括巡逻模块、 传感器模块、 处 理模块、 视觉模块、 辅助模块、 通信模块以及中央计算模块， 巡逻模块的输出端与传感器模 块的输入端连接， 传感器模块的输出端与通信模块的输入端连接， 巡逻模块的输出端与视 觉模块的输入端连接， 视觉模块的输出端与通信模块的输入端连接， 通信模块的输出端与 中央计算模块的输入端连接， 中央计算模块的输出端与 处理模块的输入端连接， 辅助模块 的输出端与视 觉模块的输入端连接 。 5.一种基于机器视觉的农作物监测装置， 其特征在于， 包括太阳能模块、 视觉模块、 检 测模块以及驱动模块， 太阳能模块、 视 觉模块以及检测模块均设置在驱动模块上。 6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的农作物监测装置， 其特征在于： 驱动模块包括 框架、 履带(30)、 驱动轮(31)以及驱动马达(34)， 所述框架的内部固定安装有驱动马达 (34)， 所述 驱动轮(31)设置在框架的两侧， 两侧的驱动轮(31)上均设置有两个履带(30)， 所 述驱动轮(31)中间的区域为支重轮(32)， 驱动马达(34)与驱动轮(31)连接在一起， 驱动轮 (31)连接驱动马达(34)的连接轴 与框架之间通过缓震器(33)连接， 框架上安装有温度传感 器(7)以及二氧化 碳传感器(8)。 7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的农作物监测装置， 其特征在于： 所述检测装置 包括电机三(25)、 丝杆(26)、 滑 块(27)以及传感器模块， 所述框架的底部固定安装有电机三 (25)， 所述电机三(25)的输出端上固定安装有丝杆(26)， 所述丝杆(26)与框架的下方区域 螺纹连接在一起， 所述丝杆(26)的下方活动安装有滑块(27)， 所述滑块(27)上设置有传感 器模块， 传感器模块包括土壤酸碱度传感器(28)以及湿度传感器(2 9)。 8.根据权利要求6所述的基于机器视觉的农作物监测装置， 其特征在于： 所述视觉模块 包括爪子(1)、 机械臂一(2)、 摄像头(3)、 机械臂二(4)、 芯片(5)以及云台(6)， 所述爪子(1) 设置在机械臂一(2)的自由端上， 芯片(5)、 云台(6)、 爪子(1)以及机械臂二(4)均 设置在框权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115407771 A 2架上， 所述摄 像头(3)的自由端上设置在机 械臂二(4)上。 9.根据权利要求6所述的基于机器视觉的农作物监测装置， 其特征在于： 太阳能模块包 括传动轴六(9)、 电机二(10)、 传动轴七(11)、 电机一(12)、 传动轴一(13)、 传送带(14)、 传动 轴二(15)、 连接杆(16)、 传动轴三(17)、 太阳能板(18)、 斜齿轮一(19)、 斜齿轮二(20)、 传动 轴四(21)、 齿轮一(22)、 传动轴五(23)以及齿轮二(24)， 所述框架的内部固定安装有电机一 (12)， 所述电机一(12)两侧的输出轴上均固定安装有传动轴一(13)， 所述传动轴一(13)通 过传送带(14)连接传动轴二(15)， 框架上设置有齿轮一(22)， 所述传动轴二(15)与齿轮二 (24)连接， 齿轮二(24)与齿轮一(22)啮合， 齿轮一(22)连接传动轴三(17)， 所述太阳能板 (18)上安装有连接杆(16)， 连接杆(16)上安装有传动轴四(21)以及传动轴五(23)， 所述传 动轴四(21)的一端安装有斜齿轮二(20)， 所述传动轴三(17)的一端安装有斜齿轮一(19)， 所述斜齿轮一(19)与斜齿轮二(20)啮合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115407771 A 3