本申請涉及牧場管理領(lǐng)域，更具體地而言，涉及一種用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

對于牧場蟲害的控制與管理是非常具有挑戰(zhàn)性的，花費(fèi)巨大但往往效果不顯著。困擾牧場的蟲害不僅包括傳統(tǒng)的節(jié)肢動物類(例如蚊蠅等)，而且還包括各種病毒、細(xì)菌以及類似致病源等。如果不能有效進(jìn)行牧場的蟲害防控的話，將會嚴(yán)重影響牧場的管理與發(fā)展，例如，對于奶牛場來說，蚊蠅攜帶各種有害的微生物，到處傳播，輕者將影響牛只的健康，重者可造成牛場疾病蔓延，甚至導(dǎo)致牛只死亡，從而導(dǎo)致牛奶產(chǎn)量減少、加速疾病傳播等，嚴(yán)重影響奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，并且造成很大損失。

目前應(yīng)用于牧場蟲害防控的方法主要有：在牧場的特定地點(diǎn)安裝熒光電子滅蟲器，將殺蟲劑涂在動物耳上或尾巴上進(jìn)行殺蟲，或者將殺蟲劑噴灑在蒼蠅等蟲害棲息的場所等等，但所需的用藥量大，并且用藥時間長，而效果并不顯著。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請的一個目的在于提供一種用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)，包括:殺蟲劑供給單元，用于提供至少一種殺蟲劑和載體，并混合所述至少一種殺蟲劑和載體以得到混合液；圖像識別單元，用于動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的圖像，并基于所述圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)；噴射器，用于將所述混合液噴射到所述動物上；以及控制器，被配置為基于所述動物的至少一個特征參數(shù)，控制所述噴射器的運(yùn)行參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，所述圖像識別單元包括：至少一個圖像傳感器，其用于動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的至少一幅圖像；圖像預(yù)處理部，其用于對所采集的至少一幅圖像進(jìn)行圖像校正處理；以及特征提取部，其基于校正處理后的圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括三個圖像傳感器，其分別設(shè)置在動物行進(jìn)通道的左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)。

在一些實(shí)施例中，所述動物的至少一個特征參數(shù)包括：動物的編號、動物的身高、頭部位置以及大小、背部位置以及大小、動物的腿部位置和高度。

在一些實(shí)施例中，所述噴射器包括：噴射控制組件、噴射桿以及位于噴射桿末端的噴嘴，其中所述噴射控制組件按照所述控制器基于所述動物的至少一個特征參數(shù)所產(chǎn)生的信號控制所述噴射桿的方向以及高度。

在一些實(shí)施例中，所述噴射控制組件按照所述控制器基于所述動物的至少一個特征參數(shù)所產(chǎn)生的信號控制由所述噴嘴噴射的混合液的噴射量以及噴射速度。

在一些實(shí)施例中，所述殺蟲劑供給單元包括：儲存罐，其用于容納并提供所述至少一種殺蟲劑和載體至循環(huán)混合裝置；水槽，其用于容納并且提供水至循環(huán)混合裝置；以及循環(huán)混合裝置，其用于充分混合位于其中的至少一種殺蟲劑和載體以及水。

在一些實(shí)施例中，包括：注入泵，其和所述儲存罐保持液體流通并且可操作地相連，用于抽取所述儲存罐中的所述至少一種殺蟲劑和載體進(jìn)入所述循環(huán)混合裝置。

在一些實(shí)施例中，進(jìn)一步包括：水壓調(diào)節(jié)器，其和所述水槽保持液體流通并且可操作地相連，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入所述循環(huán)混合裝置中的水量和水流速度。

在一些實(shí)施例中，所述控制器進(jìn)一步和所述循環(huán)混合裝置相連接，控制所述循環(huán)混合裝置的混合速度。

在一些實(shí)施例中，所述控制器進(jìn)一步和所述注入泵相連接，以控制所述注入泵的抽取速度和抽取量。

在一些實(shí)施例中，所述控制器進(jìn)一步和所述水壓調(diào)節(jié)器相連接，以向所述水壓調(diào)節(jié)器傳輸有關(guān)進(jìn)入所述循環(huán)混合裝置中的水量和水流速度的信號。

本申請的另一個目的在于提供一種用于牧場蟲害防控的方法，包括:提供至少一種殺蟲劑和載體，并混合所述至少一種殺蟲劑和載體以得到混合液；動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的圖像，并基于所述圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)；基于所述動物的至少一個特征參數(shù)，控制噴射器的運(yùn)行參數(shù)；以及調(diào)節(jié)噴射器的運(yùn)行參數(shù)，并通過噴射器將所述混合液噴射到所述動物上。

在一些實(shí)施例中，所述動物的至少一個特征參數(shù)包括：動物的編號、動物的身高、頭部位置以及大小、背部位置以及大小、動物的腿部位置和高度。

在一些實(shí)施例中，所述噴射器包括：噴射控制組件、噴射桿以及位于噴射桿末端的噴嘴，其中所述噴射控制組件按照控制器基于所述動物的至少一個特征參數(shù)所產(chǎn)生的信號控制所述噴射桿的方向以及高度。

在一些實(shí)施例中，所述噴射控制組件按照控制器基于所述動物的至少一個特征參數(shù)所產(chǎn)生的信號控制由所述噴嘴噴射的混合液的噴射量以及噴射速度。

在一些實(shí)施例中，所述至少一種殺蟲劑和載體在循環(huán)混合裝置中和水充分混合以得到所述混合液。

在一些實(shí)施例中，所述循環(huán)混合裝置與注入泵相連接，所述注入泵和儲存罐保持液體流通并且可操作地相連，用于抽取所述儲存罐中的所述至少一種殺蟲劑和載體進(jìn)入循環(huán)混合裝置。

在一些實(shí)施例中，所述循環(huán)混合裝置與水壓調(diào)節(jié)器相連接，所述水壓調(diào)節(jié)器和水槽保持液體流通并且可操作地相連，用于調(diào)節(jié)由水槽進(jìn)入所述循環(huán)混合裝置中的水量。

在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括：控制所述循環(huán)混合裝置的混合速度。

以上為本申請的概述，可能有簡化、概括和省略細(xì)節(jié)的情況，因此本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，該部分僅是示例說明性的，而不旨在以任何方式限定本申請范圍。本概述部分既非旨在確定所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也非旨在用作為確定所要求保護(hù)主題的范圍的輔助手段。

附圖說明

通過下面說明書和所附的權(quán)利要求書并與附圖結(jié)合，將會更加充分地清楚理解本申請內(nèi)容的上述和其他特征?？梢岳斫?，這些附圖僅描繪了本申請內(nèi)容的若干實(shí)施方式，因此不應(yīng)認(rèn)為是對本申請內(nèi)容范圍的限定。通過采用附圖，本申請內(nèi)容將會得到更加明確和詳細(xì)地說明。

圖1示出了根據(jù)本申請的一種具體實(shí)施方式的用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)的整體示意圖；

圖2示出了根據(jù)本申請的一種具體實(shí)施方式的用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)的局部示意圖；

圖3示出了根據(jù)本申請的一種具體實(shí)施方式的用于牧場蟲害防控的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，參考了構(gòu)成其一部分的附圖。在附圖中，類似的符號通常表示類似的組成部分，除非上下文另有說明。詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求書中描述的說明性實(shí)施方式并非旨在限定。在不偏離本申請的主題的精神或范圍的情況下，可以采用其他實(shí)施 方式，并且可以做出其他變化。可以理解，可以對本申請中一般性描述的、在附圖中圖解說明的本申請內(nèi)容的各個方面進(jìn)行多種不同構(gòu)成的配置、替換、組合，設(shè)計(jì)，而所有這些都明確地構(gòu)成本申請內(nèi)容的一部分。

現(xiàn)有牧場蟲害防控所需的用藥量大，并且需要用藥時間長，而效果并不顯著。為此，本申請?zhí)峁┮环N用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)，動態(tài)采集動物的圖像，并基于圖像確定動物的至少一個特征參數(shù)并基于該特征參數(shù)控制噴射器噴射混合有殺蟲劑和載體的混合液于動物上。一方面，通過將相互不混溶成分組合在一起，并通過基本連續(xù)地?cái)嚢杞M合成分使得其在壓力下維持在組合狀態(tài)，直到這些成分基本上混勻，同時又不改變這些組合成分本身的性質(zhì)。另一方面，通過圖像識別單元，精確地測定將要應(yīng)用這些混合組分的動物的體型、高度，從而使得根據(jù)不同動物動態(tài)地調(diào)節(jié)混合組分的應(yīng)用量以及應(yīng)用方式成為可能，從而能夠有效地殺滅動物身上的節(jié)肢動物類(例如蚊蠅等和各種病毒、細(xì)菌以及類似致病源)，并且能夠節(jié)約用藥量和用藥時間，效果顯著，因此使得蟲害防控達(dá)到最優(yōu)化。

為此，圖1示出了根據(jù)本申請一種具體實(shí)施方式的用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)的整體示意圖，該用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)100包括：殺蟲劑供給單元102，用于提供至少一種殺蟲劑和載體，并混合所述至少一種殺蟲劑和載體以得到混合液；圖像識別單元104，用于動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的圖像，并基于所述圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)；噴射器106，用于將所述混合液噴射到所述動物上；以及控制器108，被配置為基于所述動物的至少一個特征參數(shù)，控制所述噴射器的運(yùn)行參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，該用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)100可以設(shè)置于牧場的牧棚、過道、獸欄等環(huán)境內(nèi)，為牧場的動物進(jìn)行蟲害防控。

在一些實(shí)施例中，殺蟲劑供給單元102為該系統(tǒng)100提供殺蟲劑。作為一些實(shí)施例，該殺蟲劑供給單元102能夠存儲殺蟲劑并可控地將該殺蟲劑輸送到噴射器106。在一些實(shí)施例中，該殺蟲劑供給單元102包括：儲存罐112、水槽114和循環(huán)混合裝置116。作為一些實(shí)施例，該儲存罐112用于容納并提供至少一種殺蟲劑和載體至循環(huán)混合裝置；作為一些實(shí)施例，儲存罐112容納和儲存保持至少一種化學(xué)成分作為殺蟲劑。所述化學(xué)成分的例子包括：除蟲菊精類、有機(jī)磷酸鹽等。作為一個本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，還可以使用其它化學(xué)成分來進(jìn)行牧場的蟲害防控，上述化學(xué)成分的例子只是示例性的而不是限制性的。在儲存罐112中所容納的化學(xué)成分可以和其它成分組合。用于牧場蟲害防控系統(tǒng)100的其它成分可包括水、殺蟲劑、用于作為殺蟲劑的載體的油、替代性的化學(xué)成分，和其他物質(zhì)。上述成分共同噴射到動物上以控制蟲害。附加的載體不僅包括油，還可以包括硅、聚合物、凝膠和增稠劑。在一些實(shí)施例中，該儲存罐112可以包括一個或多個罐體，例如，該儲存罐112可以包括多個罐體，其中一個罐體容納除蟲菊精類、另一個罐體容納有機(jī)磷酸鹽、又一個罐體容納載體。

作為一些實(shí)施例，該水槽114用于容納并提供水至循環(huán)混合裝置；作為一些實(shí)施例，該循環(huán)混合裝置116用于充分混合位于該循環(huán)混合裝置116中的至少一種殺蟲劑、載體以及水。在一些實(shí)施例中，儲存罐112與循環(huán)混合裝置116通過管道連通；在一些實(shí)施例中，水槽114與循環(huán)混合裝置116通過管道連通；在一些實(shí)施例中，可以將儲存罐112和/或水槽114設(shè)置在循環(huán)混合裝置的上方；在一些實(shí)施例中，可以將儲存罐112設(shè)置在循環(huán)混合裝置的上方、下方或同一水平線，并通過設(shè)置注入泵113將殺蟲劑和載體注入至循環(huán)混合裝置內(nèi)；在一些實(shí)施例中，可以將水槽114設(shè)置在循環(huán)混合裝置的上方、下方或同一水平線，并通過設(shè)置水壓調(diào)節(jié)器115調(diào)節(jié)進(jìn)入循環(huán)混合裝置116中的水量和水流速度。

進(jìn)一步，如圖1所示，儲存罐112和泵保持液體流通。所述泵為注入泵113，其通過可調(diào)節(jié)的水流將殺蟲劑和載體(以下將“殺蟲劑和載體”簡稱為“化學(xué)成分”)從儲存罐112抽出，所述可調(diào)節(jié)的水流是由通過水壓調(diào)節(jié)器115將殺蟲劑和載體與水組合產(chǎn)生的。如圖1所示，水壓調(diào)節(jié)器115和水槽114流體相通，以將水槽114中的水加入到循環(huán)混合裝置116中。

如圖1所示，注入泵113和水壓調(diào)節(jié)器115均和循環(huán)混合裝置116相連通。循環(huán)混合裝置116用于組合一般而言不會互溶的成分，其為一再循環(huán)泵，能夠至少導(dǎo)致在所述再循環(huán)泵中低壓和部分真空。循環(huán)混合裝置116進(jìn)一步能夠基本混合所述一般而言不會互溶的成分。

在操作中，循環(huán)混合裝置116將來自注入泵113和水壓調(diào)節(jié)器115中的各種成分循環(huán)和再循環(huán)，具體而言，通過將化學(xué)成分和水均在壓力狀態(tài)下注入到循環(huán)混合裝置116的注入口中，就可以在注入口處取得大約10psi(psi為poundspersquareinch的縮寫，其中100千帕≈14.5psi)的低壓點(diǎn)。當(dāng)來自注入泵113和水壓調(diào)節(jié)器115的成分被注入到循環(huán)混合裝置116中后，可以在循環(huán)混合裝置116中調(diào)節(jié)壓力。循環(huán)混合裝置116中的壓力可以被調(diào)節(jié)至大約40psi。循環(huán)混合裝置116將所組合的成分循環(huán)并且再循環(huán)，使得化學(xué)成分和水充分混合并且混合均勻?；净旌暇鶆虻某煞衷谘h(huán)混合裝置116里進(jìn)一步循環(huán)并且再循環(huán)，直到噴射到動物上。

請依舊參考圖1，該牧場蟲害防控的系統(tǒng)100還包括圖像識別單元104。該圖像識別單元104用于動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的圖像，并基于所述圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，該圖像識別單元104能夠?qū)π羞M(jìn)的動物、靜止的動物或主體靜止部分器官活動的動物進(jìn)行圖像采集，以實(shí)現(xiàn)動態(tài)采集。在一些實(shí)施例中，考慮到圖像識別單元的成像系統(tǒng)的可能會有因象差、畸變、帶寬有限等造成的圖像失真，圖像識別單元的成像器件拍攝姿態(tài)和掃描非線性引起的圖像幾何失真；以及運(yùn)動模糊、輻射失真、引入噪聲等造成的圖像失真，該圖像識別單元104會針對上述失真進(jìn)行處理。作為一些實(shí)施例，該 動物的至少一個特征參數(shù)包括：動物的身高、頭部的位置以及大小、背部的位置以及大小、動物的腿部位置和高度。在一些實(shí)施例中，該動物可以為牧場牧養(yǎng)的動物，例如牛、馬、羊、駱駝、豬、驢或騾子等。

在一些實(shí)施例中，該圖像識別單元104包括至少一個的圖像傳感器、圖像預(yù)處理部和特征提取部；其中圖像傳感器用于動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的至少一幅圖像；圖像預(yù)處理部用于對所采集的至少一幅圖像進(jìn)行圖像校正處理，從而對失真圖像進(jìn)行的復(fù)原性處理；特征提取部基于校正處理后的圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)，以提高特征參數(shù)的準(zhǔn)確性。

作為一些實(shí)施例，該圖像傳感器可以采集動物的一幅圖像，在另一些實(shí)施例中，該圖像傳感器可以采集該動物的多幅圖像。該圖像傳感器的數(shù)量可以為一個或多個，例如2個、3個、4個等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置圖像傳感器的數(shù)量，在此特意說明，不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在一些實(shí)施例中，該圖像傳感器為3個，分別設(shè)置于動物行進(jìn)通道的左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)，從而能夠較全面的從各個角度采集包含動物特征的圖像。并且每一個圖像傳感器也可以分別采集動物的1-2幅圖像，以克服時間誤差。

在一些實(shí)施例中，圖像傳感器采集多幅包含動物特征的圖像，并從多幅圖像中獲取至少一幅作為參考圖像，圖像預(yù)處理部基于參考圖像，對采集的至少一幅圖像進(jìn)行圖像校正處理。其中，基于采集的圖像的分辨率、ios、光圈、快門、焦距、gps、曝光補(bǔ)償、拍攝日期、dpi、顏色模式、閃光模式、色溫、飽和度、對比度中的一種或多種參數(shù)，選擇參考圖像。

在一些實(shí)施例中，引導(dǎo)動物通過狹窄的通道以行進(jìn)到噴射器位置處，當(dāng)動物經(jīng)過該通道時，該圖像傳感器可以采集該動物的一幅或多幅圖像；并將采集的圖像傳輸至圖像預(yù)處理部，上述傳輸可以通過有線或無線傳輸，例如光學(xué)線纜、電學(xué)線纜、wifi、藍(lán)牙、3g、4g、5g、紅外等傳輸方式。圖像預(yù)處理部對采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括根據(jù)圖像失真原因，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，從被污染或畸變的圖像信號中提取所需要的信息，沿著使圖像失真的逆過程恢復(fù)圖像本來面貌。實(shí)際的復(fù)原過程是設(shè)計(jì)一個濾波器，使其能從失真圖像中計(jì)算得到真實(shí)圖像的估值，使其根據(jù)預(yù)先規(guī)定的誤差準(zhǔn)則，最大程度地接近真實(shí)圖像。作為一些實(shí)施例，圖像預(yù)處理部可以采用逆濾波、維納濾波、卡爾曼濾波、遞歸圖像濾波的自適應(yīng)方法、合成濾波方法或有約束最小平分恢復(fù)來對采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理。

這里，圖像傳感器可以設(shè)置在動物行進(jìn)的通道的特定位置處以采集動物圖像(例如在距離噴射器一定距離的位置處，或者基本接近噴射器處)；而圖像預(yù)處理部和/或特征提取部既可以和圖像傳感器集成在同一個裝置里，也可以與圖像傳感器相分離，但通過光學(xué)線纜、電學(xué)線纜、wifi、藍(lán)牙、3g、4g、5g、紅外等傳輸方式與圖像傳感器相連接，以用 于接受來自圖像傳感器的圖像信號。在一些實(shí)施方式中，圖像預(yù)處理部和特征提取部與控制器108集成于同一裝置中。

在一些實(shí)施例中，特征提取部基于校正處理后的圖像，來確定所述動物的一個或多個特征參數(shù)。作為一些實(shí)施例，通過提取動物輪廓、解析動物輪廓、計(jì)算特征參數(shù)來確定所述動物的一個或多個特征參數(shù)。

作為一些實(shí)施例，可選的，采用otsu算法將動物輪廓與背景區(qū)分開，otsu算法又稱為最大類間方差法，是一種自適應(yīng)的閾值確定的方法，otsu算法按照校正后圖像的灰度特征，將圖像分成背景和動物輪廓兩部分。作為另一些實(shí)施例，可以在動物的通道布置預(yù)定的顏色背景，并將該顏色背景的參數(shù)預(yù)設(shè)于特征提取部內(nèi)，當(dāng)特征提取部獲取校正處理后的圖像，調(diào)用預(yù)設(shè)的顏色背景，以分辨校正處理后的圖像中的背景和動物輪廓，從而提取動物輪廓。在提取動物輪廓后，特征提取部會對動物輪廓進(jìn)行解析，以獲得與待獲取的特征參數(shù)對應(yīng)的動物輪廓；作為一些實(shí)施例，特征提取部會對動物輪廓進(jìn)行切割，例如切割為頭部輪廓、腿部輪廓、背部輪廓、尾巴輪廓等等。根據(jù)切割后的輪廓，特征提取部來計(jì)算待獲取的特征參數(shù)。在一些實(shí)施例中，可以在通道內(nèi)預(yù)設(shè)參照物，并將參照物的參數(shù)預(yù)存在特征提取部內(nèi)，根據(jù)預(yù)設(shè)的參照物的參數(shù)和切割的動物輪廓，獲取待獲取的特征參數(shù)。這里，應(yīng)當(dāng)注意的是，otsu算法只是一種具體實(shí)施方式，本發(fā)明還可以應(yīng)用其他的圖像處理算法來提取動物的特征參數(shù)，在另一些圖像處理算法中，預(yù)設(shè)顏色背景并不是必需的。

在一些實(shí)施例中，可以在動物身體附著標(biāo)記物，該標(biāo)記物可以為編碼或二維碼。作為一些實(shí)施例，該標(biāo)記物可以為無痛且不損壞動物表皮的永久性或臨時性的標(biāo)記、銘牌或腿環(huán)。圖像識別單元104可以包括或連接有存儲器和/或服務(wù)器，作為一些實(shí)施例，該存儲器和/或服務(wù)器內(nèi)置有動物的特征參數(shù)，該動物特征參數(shù)至少包括：動物的身高、頭部的位置以及大小、背部的位置以及大小、動物的腿部位置和高度。并且，在存儲器和/或服務(wù)器內(nèi)還存儲有標(biāo)記物，以及該動物的至少一個的特征參數(shù)與附著在動物身體的標(biāo)記物對應(yīng)關(guān)系。作為一些實(shí)施例，該動物的特征參數(shù)可以通過預(yù)先對動物進(jìn)行體檢獲取并輸入至存儲器和/或服務(wù)器。在圖像識別單元104采集動物時，圖像識別單元獲取的標(biāo)記物，并根據(jù)獲取的標(biāo)記物從存儲器和/或服務(wù)器調(diào)用該動物的一個或多個特征參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，該牧場蟲害防控的系統(tǒng)100還包括噴射器106，該噴射器106與殺蟲劑供給單元連通，以將混合液噴灑到動物上。作為一些實(shí)施例，該噴射器106可以可控地調(diào)節(jié)噴射角度，噴射速度、噴嘴的高度等參數(shù)。

作為一些實(shí)施例，該噴射器106包括噴射控制組件122、噴射桿124以及噴嘴126，在一些實(shí)施例中，噴射桿124的一端固定于高于動物的地方，例如通道的天花板；噴射桿124的另一端連接噴嘴126；作為一些實(shí)施例，該噴射桿124為中空桿狀，從殺蟲劑供給單元的混合液通過導(dǎo)管從噴射桿124輸送到噴頭，在另一些實(shí)施例中，循環(huán)混合裝置116 通過導(dǎo)管沿噴射桿124與噴頭相連，以輸送混合液。作為一些實(shí)施例，導(dǎo)管可以與噴射桿124的端頭相連，也可以與噴射桿124的中間位置相連。作為一些實(shí)施例，該噴射桿124的長度可以伸縮；作為一些實(shí)施例，該噴射桿124包括母桿和子桿，其中子桿可以沿母桿長度方向延伸和縮進(jìn)。作為一些實(shí)施例，該噴射桿124為伸縮管，其可以沿噴射桿124的長度方向伸縮。作為一些實(shí)施例，該噴射桿124的方向可以改變；例如，該噴射桿124的一端固定在天花板的樞軸上，該噴射桿124可以沿樞軸轉(zhuǎn)動。在其他實(shí)施例中，該噴射桿124的桿身可彎折。作為一些實(shí)施例，噴嘴126噴射混合液的噴射速度和噴射量可以調(diào)節(jié)。作為一些實(shí)施例，連通該噴嘴126和殺蟲劑供給單元的管道中設(shè)置有可調(diào)節(jié)閥門(噴射控制組件122的一種具體實(shí)施方式)，該閥門可以在完全關(guān)閉和完全打開之間自由調(diào)節(jié)。作為一些實(shí)施例，連通噴嘴126和殺蟲劑供給單元的管道中設(shè)置有泵(噴射控制組件122的另一種具體實(shí)施方式)，以調(diào)節(jié)噴嘴的噴射量和噴射速度。在一些實(shí)施例中，可以設(shè)置多個噴射器106，或者噴射器106包括多個噴頭。

請依舊參考圖1，該牧場蟲害防控的系統(tǒng)100還包括控制器108。該控制器108被配置為基于所述動物的至少一個特征參數(shù)，控制噴射器106的運(yùn)行參數(shù)。作為一些實(shí)施例，該控制器可以根據(jù)動物的身高、頭部的位置以及大小、背部的位置以及大小、動物的腿部位置和高度中的一種或多種，以控制噴射器106的噴射角度，噴射速度、噴嘴的高度。作為一些實(shí)施例，該噴射器106的運(yùn)行參數(shù)可以是所述噴嘴噴射的混合液的噴射量、所述噴嘴噴射的混合液的噴射速度、噴射桿的方向、噴射桿的高度中的一種或多種。

在一些實(shí)施例中，該控制器108和該循環(huán)混合裝置116相連接，控制該循環(huán)混合裝置116的混合速度。作為一些實(shí)施例，該控制器108和該循環(huán)混合裝置通過有線或者無線連接，通過控制循環(huán)混合裝置的壓力調(diào)節(jié)器、循環(huán)泵的功率調(diào)節(jié)器、注入循環(huán)混合裝置的混合物的注入量和注入速率，以控制和調(diào)節(jié)混合速度。作為一些實(shí)施例，控制器108通過光學(xué)線纜、電學(xué)線纜、wifi、藍(lán)牙、3g、4g、5g、紅外等方式和該循環(huán)混合裝置相連。作為一些示范實(shí)施例，該控制器108具有控制循環(huán)混合裝置的壓力的功能，以加快或減緩混合速度。在另一些示范實(shí)施例中，該控制器可以通過同時控制壓力調(diào)節(jié)器、循環(huán)泵的功率調(diào)節(jié)器、注入循環(huán)混合裝置的混合物的注入量和注入速率中的一種或多種，以控制和調(diào)節(jié)混合速度。

在一些實(shí)施例中，該控制器108和注入泵113相連接，并輸入信號以控制注入泵113的抽取速度和抽取量。作為一些實(shí)施例，該控制器108和該注入泵113通過有線或者無線連接，作為一些實(shí)施例，控制器108通過光學(xué)線纜、電學(xué)線纜、wifi、藍(lán)牙、3g、4g、5g、紅外等方式和該注入泵113相連。作為一些實(shí)施例，該控制器108通過控制注入泵113的開關(guān)閥門、抽取功率等參數(shù)，以控制注入泵113的抽取速度和抽取量。作為一些實(shí)施例，該控制器108根據(jù)指令或者用戶需求，生成控制信號，通過有線或者無線方式發(fā)送到注入 泵113，該控制器108接收控制信號，并根據(jù)控制信號控制注入泵113的抽取速度和抽取量。

在一些實(shí)施例中，該控制器108和水壓調(diào)節(jié)器115相連接，并向水壓調(diào)節(jié)器115傳輸有關(guān)進(jìn)入該循環(huán)混合裝置116中的水量和水流速度的信號。作為一些實(shí)施例，該控制器108和該水壓調(diào)節(jié)器115通過有線或者無線連接，作為一些實(shí)施例，控制器108通過光學(xué)線纜、電學(xué)線纜、wifi、藍(lán)牙、3g、4g、5g、紅外等方式和該水壓調(diào)節(jié)器115相連。作為一些實(shí)施例，該控制器根據(jù)指令或者使用者需求，生成信號，該信號與進(jìn)入該循環(huán)混合裝置116中的水量和水流速度相關(guān)。該信號通過無線或有線的方式發(fā)送到水壓調(diào)節(jié)器115，水壓調(diào)節(jié)器115根據(jù)該信號，通過控制水壓調(diào)節(jié)器115的閥門和/或壓力控制器，以控制進(jìn)入該循環(huán)混合裝置116中水量和水流速度。

作為一些實(shí)施例，噴射器106一開始預(yù)設(shè)有初始運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)動物群通過安裝有用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)的環(huán)境時，圖像識別單元對動物進(jìn)行動態(tài)采集圖像，并基于該圖像確定該動物的至少一個特征參數(shù)，控制器基于該特征參數(shù)，控制噴射器的運(yùn)行參數(shù)。作為一示范例，第一通過的動物為較高大的動物，且需要噴射混合液于第一動物的背部，圖像識別單元獲取第一動物的圖像，基于該圖像確定該動物的身高、背部位置以及大小，并將該身高、背部位置以及大小發(fā)送到控制器，控制器根據(jù)該身高、背部位置以及大小的參數(shù)控噴射器，例如，調(diào)節(jié)噴射桿伸縮以適應(yīng)該動物身高，控制噴頭角度以適應(yīng)背部位置和大小，以控制噴頭噴射混合液至動物背部。作為一示范例，當(dāng)?shù)诙ㄟ^的動物為較小的動物，且需要噴射混合液于第二動物的腿部，圖像識別單元獲取第二動物的圖像，基于該圖像確定該動物的腿部位置以及高度，并將該動物的腿部位置以及高度發(fā)送到控制器，控制器根據(jù)該動物的腿部位置以及高度，控制噴射桿伸縮至該動物的腿部位置，并噴灑混合液至動物的腿部位置。

作為一些實(shí)施例，當(dāng)將要應(yīng)用殺蟲劑的動物群包括多只動物，其中多只動物可以為不同種類或同一種類不同育齡，且該動物群的不同動物需要應(yīng)用不同殺蟲劑時，作為一些實(shí)施例，應(yīng)用不同殺蟲劑指的是殺蟲劑種類不同、或同一殺蟲劑濃度不同或噴灑量不同，控制器能夠根據(jù)基于圖像確定的動物的至少一個特征參數(shù)，控制循環(huán)混合裝置的混合速度、殺蟲劑的濃度和種類、以及噴射速度和噴射量，以對不同的動物噴灑不同的殺蟲劑。作為一些實(shí)施例，動物群中包括牛和羊，其中牛需要應(yīng)用第一殺蟲劑，羊需要應(yīng)用第二殺蟲劑；圖像識別單元根據(jù)采集的圖像識別動物，例如為牛，并將動物的特征參數(shù)(例如牛的身高、頭部位置和大小)發(fā)送至控制器，控制器獲取動物的特征參數(shù)，控制儲存罐提供第一殺蟲劑至循環(huán)混合裝置，充分混合后，發(fā)送至噴射器，并根據(jù)牛的身高、頭部位置和大小控制噴射器的運(yùn)行參數(shù)，以精確地噴射至牛的身上。當(dāng)待噴灑殺蟲劑的動物為羊時，用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)相應(yīng)的將第二殺蟲劑精確地噴射至羊身上。(具體請參考牛的噴射過程，在此不再贅述)。

在一些實(shí)施例中，需要對動物的頭部進(jìn)行噴射，而噴頭位于動物的尾部，控制器基于動物的至少一個參數(shù)，將噴頭移動至動物頭部，然后進(jìn)行噴射。在一些實(shí)施例中，需要對動物的頭部進(jìn)行噴射，多個噴頭設(shè)置于動物的頭部、腰部、腹部和尾部，控制器基于動物的至少一個參數(shù)，關(guān)閉動物的腰部、腹部和尾部的噴頭，啟用動物頭部的噴頭進(jìn)行噴射。

作為一些實(shí)施例，請參考圖2，系統(tǒng)包括三個圖像傳感器，其分別設(shè)置在動物行進(jìn)通道的左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)。作為一些實(shí)施例，每一圖像傳感器獲取動物不同位置的圖像，例如，通道左側(cè)的圖像傳感器采集動物的左腿、左背和左邊頭部的圖像；通道右側(cè)的圖像傳感器采集動物右腿、右背和右邊頭部的圖像；上側(cè)的圖像傳感器采集動物背部和頭部的圖像，圖像預(yù)處理器根據(jù)左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)圖像傳感器獲取的圖像，進(jìn)行校正；特征提取部綜合左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)圖像傳感器校正后的圖像，獲取動物的身高、頭部位置以及大小、背部位置以及大小、動物的腿部位置和高度。

本申請還提供一種用于牧場蟲害防控的方法，請參考圖3，包括如下步驟：步驟s101，提供至少一種殺蟲劑和載體，并混合所述至少一種殺蟲劑和載體以得到混合液；步驟s102，動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的圖像，并基于所述圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)；步驟s103，基于所述動物的至少一個特征參數(shù)，控制噴射器的運(yùn)行參數(shù)；步驟s104，調(diào)節(jié)噴射器的運(yùn)行參數(shù)，并通過噴射器將所述混合液噴射到所述動物上。

執(zhí)行步驟s101，提供至少一種殺蟲劑和載體，并混合所述至少一種殺蟲劑和載體以得到混合液。

作為一些實(shí)施例，殺蟲劑可以為除蟲菊精類和有機(jī)磷酸鹽等中的一種或多種，載體可以為油、硅、聚合物、凝膠和增稠劑中的一種或多種。

作為一些實(shí)施例，通過循環(huán)和再循環(huán)將所述至少一種殺蟲劑和載體以得到混合液；作為一些實(shí)施例，通過循環(huán)和再循環(huán)組合一般而言不會互溶的成分。作為一些實(shí)施例，通過循環(huán)和在循環(huán)導(dǎo)致低壓和部分真空，進(jìn)一步混合一般而言不會互溶的成分。

作為一些實(shí)施例，至少一種殺蟲劑和載體在循環(huán)混合裝置中和水充分混合以得到混合液。在一些實(shí)施例中，循環(huán)混合裝置與注入泵相連接，注入泵和儲存罐保持液體流通并可操作地相連，用于抽取儲存罐中的至少一種殺蟲劑和載體進(jìn)行循環(huán)混合裝置。在一些實(shí)施例中，循環(huán)混合裝置與水壓調(diào)節(jié)器相連接，水壓調(diào)節(jié)器和水槽保持液體流通并且可操作地相連，用于調(diào)節(jié)由水槽進(jìn)入循環(huán)混合裝置中的水量。在一些實(shí)施例中，設(shè)置有控制器，該控制器和循環(huán)混合裝置相連接，控制循環(huán)混合裝置的混合速度。在另一些實(shí)施例中，控制器與注入泵、水壓調(diào)節(jié)器相連接，控制至少一種殺蟲劑和載體進(jìn)入循環(huán)混合裝置的流速和流量、以及控制水槽中的水進(jìn)入循環(huán)混合裝置的流速和流量。作為一些實(shí)施例，將混合后的混合液傳輸?shù)絿娚淦鲀?nèi)。

執(zhí)行步驟s102，動態(tài)采集將要應(yīng)用殺蟲劑的動物的圖像，并基于所述圖像確定所述動物的至少一個特征參數(shù)。

作為一些實(shí)施例，采用圖像識別單元采集動物的圖像。作為一些實(shí)施例，提供牧場的牧棚、過道、通道、獸欄等環(huán)境，采集通過該環(huán)境的動物或位于該環(huán)境的動物。作為一些實(shí)施例，通過或位于該環(huán)境的動物可以為一只或多只，一種或多種。在一些實(shí)施例中，可以設(shè)定環(huán)境的背景色，以利于采集動物的圖像。在一些實(shí)施例中，該圖像識別單元包括三個圖像傳感器，分別設(shè)置在動物行進(jìn)通道的左側(cè)、右側(cè)以及上側(cè)。在一些實(shí)施例中，所述動物的至少一個特征參數(shù)包括：動物的編號、動物的身高、頭部位置以及大小、背部位置以及大小、動物的腿部位置和高度。在一些實(shí)施例中，可以預(yù)先測量動物的身高、頭部位置以及大小、背部位置以及大小、動物的腿部位置和高度中的一種或多種參數(shù)，并在服務(wù)器或存儲器中存儲上述參數(shù)以及與該參數(shù)對應(yīng)的動物編號；然后在動物身上附著包括有動物編號的可識別標(biāo)識，該可識別標(biāo)示可以為二維碼、身份牌、射頻芯片等等。圖像識別單元根據(jù)可識別標(biāo)識識別動物編號，并將該動物編號發(fā)送至控制器，控制器根據(jù)動物編號在服務(wù)器或存儲器中調(diào)用于該動物編號對應(yīng)的參數(shù)。在一些實(shí)施例中，圖像識別單元也可以根據(jù)采集的照片計(jì)算出與動物相關(guān)的一種或多種參數(shù)。例如，采用圖像算法計(jì)算出動物的身高、頭部位置以及大小、背部位置以及大小、動物的腿部位置和高度中的一種或多種參數(shù)。

步驟s103，基于所述動物的至少一個特征參數(shù)，控制噴射器的運(yùn)行參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，該噴射器包括：噴射控制組件、噴射桿以及位于噴射桿末端的噴嘴，其中所述噴射控制組件按照所述控制器基于所述動物的至少一個特征參數(shù)所產(chǎn)生的信號控制所述噴射桿的方向以及高度。在一些實(shí)施例中，該噴射控制組件按照該控制器基于該動物的至少一個特征參數(shù)所產(chǎn)生的信號控制該噴嘴噴射的混合液的噴射量以及噴射速度。在一些實(shí)施例中，噴射桿的一端固定于高于動物的地方，例如通道的天花板；噴射桿的另一端連接噴嘴；作為一些實(shí)施例，該噴射桿為中空桿狀，從殺蟲劑供給單元的混合液通過導(dǎo)管從噴射桿輸送到噴頭，在另一些實(shí)施例中，循環(huán)混合裝置通過導(dǎo)管沿噴射桿與噴頭相連，以輸送混合液。作為一些實(shí)施例，導(dǎo)管可以與噴射桿的端頭相連，也可以與噴射桿124的中間位置相連。作為一些實(shí)施例，該噴射桿的長度可以伸縮；作為一些實(shí)施例，該噴射桿包括母桿和子桿，其中子桿可以沿母桿長度方向延伸和縮進(jìn)。作為一些實(shí)施例，該噴射桿為伸縮管，其可以沿噴射桿的長度方向伸縮。作為一些實(shí)施例，該噴射桿的方向可以改變；例如，該噴射桿的一端固定在天花板的樞軸上，該噴射桿可以沿樞軸轉(zhuǎn)動。在其他實(shí)施例中，該噴射桿的桿身可彎折。作為一些實(shí)施例，噴嘴噴射混合液的噴射速度和噴射量可以調(diào)節(jié)。作為一些實(shí)施例，連通該噴嘴和殺蟲劑供給單元的管道中設(shè)置有可調(diào)節(jié)閥門，該閥門可以在完全關(guān)閉和完全打開之間自由調(diào)節(jié)。作為一些實(shí)施例，連通噴嘴和殺蟲劑供給單元的管道中設(shè)置有泵，以調(diào)節(jié)噴嘴的噴射量和噴射速度。在一些實(shí)施例中，可以設(shè)置 多個噴射器，或者噴射器包括多個噴頭。具體地噴射器、噴射器的組件以及如何控制噴射器的運(yùn)行參數(shù)的描述，請參考之前的實(shí)施例，在這里不再贅述。

步驟s104，調(diào)節(jié)噴射器的運(yùn)行參數(shù)，并通過噴射器將所述混合液噴射到所述動物上。

作為一些實(shí)施例，根據(jù)動物的至少一個特征參數(shù)，調(diào)節(jié)噴射器的運(yùn)行參數(shù)；在一些實(shí)施例中，動物的高度比較高，而噴射器相對動物比較低，可以根據(jù)動物的身高，將噴射器抬高。在一些實(shí)施例中，需要在動物背部進(jìn)行噴射混合液，可以根據(jù)動物的背部位置和大小，調(diào)節(jié)噴射器的高度和噴射方向。在一些實(shí)施例中，可以根據(jù)獲取的動物的體積大小，對體積大的動物噴射較多混合液噴射量，對體積小的動物噴射較少的混合液噴射量。在一些實(shí)施例中，根據(jù)動物的種類不同，對不同種類的動物控制不同的混合液噴射量以及噴射速度。在一些實(shí)施例中，根據(jù)動物的育齡不同，對不同育齡的動物控制不同的混合液噴射量以及噴射速度。

在一些實(shí)施例中，噴射器會記錄運(yùn)行參數(shù)，并反饋至服務(wù)器和/存儲器中，以數(shù)據(jù)形式存儲于服務(wù)器和/存儲器。在一些實(shí)施例中，反饋的數(shù)據(jù)與動物編號對應(yīng)。在一些實(shí)施例中，可以調(diào)用之前的噴射記錄，控制器會根據(jù)噴射記錄計(jì)算噴射周期，如果待噴射混合液的動物在噴射周期內(nèi)，控制器停止對動物進(jìn)行噴射。

綜上所述，本申請所提供的用于牧場蟲害防控的系統(tǒng)和方法通過直接將殺蟲劑噴射到動物身上(例如動物脊背部)，能夠有效地提高殺蟲劑的應(yīng)用面積，而且噴射過程中通過調(diào)整水壓使得殺蟲劑能夠以適當(dāng)?shù)膲毫顟B(tài)應(yīng)用到動物身上，從而可以充分地保證殺蟲劑被噴射到動物的全部皮毛上，而不只是停留在毛發(fā)的表面。并且，通過應(yīng)同圖像識別技術(shù)確定每一將要噴射殺蟲劑的動物的具體特征參數(shù)，并根據(jù)所確定的至少一個特征參數(shù)(例如身高、種類等)來調(diào)節(jié)噴射器的運(yùn)行參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)個體化的精確用藥，充分提高了殺蟲劑的應(yīng)用效率，并且可以節(jié)省殺蟲劑的應(yīng)用量，使得整個牧場蟲害防控系統(tǒng)的效率得到最大化。

應(yīng)當(dāng)注意，盡管在上文詳細(xì)描述中提及了牧場蟲害防控系統(tǒng)的若干模塊或子模塊，但是這種劃分僅僅是示例性的而非強(qiáng)制性的。實(shí)際上，根據(jù)本申請的實(shí)施例，上文描述的兩個或更多模塊的特征和功能可以在一個模塊中具體化。反之，上文描述的一個模塊的特征和功能可以進(jìn)一步劃分為由多個模塊來具體化。

那些本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以通過研究說明書、公開的內(nèi)容及附圖和所附的權(quán)利要求書，理解和實(shí)施對披露的實(shí)施方式的其他改變。在權(quán)利要求中，措詞“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一”、“一個”不排除復(fù)數(shù)。在本申請的實(shí)際應(yīng)用中，一個零件可能執(zhí)行權(quán)利要求中所引用的多個技術(shù)特征的功能。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為對范圍的限制。