本發(fā)明創(chuàng)造涉及農(nóng)業(yè)監(jiān)測
技術領域：
，具體涉及一種生態(tài)農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
：相關技術中，為及時掌握農(nóng)業(yè)的生長發(fā)育情況，經(jīng)常根據(jù)人工經(jīng)驗進行可靠性不高的外觀診斷；或采用基于上壤和作物的實驗室分析，普遍要求破壞土壤和植被樣本，且測量費時費力，過程復雜。技術實現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明提供一種生態(tài)農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明創(chuàng)造的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：一種生態(tài)農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，包括生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)、監(jiān)控管理中心和管理移動終端，所述生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡連接至監(jiān)控管理中心；所述生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)用于實時采集農(nóng)作物的生育特征數(shù)據(jù)以及相應的農(nóng)作物地理位置，并將采集的生育特征數(shù)據(jù)和農(nóng)作物地理位置發(fā)送至監(jiān)控管理中心；所述監(jiān)控管理中心根據(jù)采集的生育特征數(shù)據(jù)和農(nóng)作物地理位置，分析農(nóng)作物的生長狀況，并將分析結果傳送至預設的管理移動終端。本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：實現(xiàn)了在線、實時、定位對農(nóng)作物生長狀況的較高精度微觀化的監(jiān)測，自動化程度高，省時省力。附圖說明利用附圖對發(fā)明創(chuàng)造作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明創(chuàng)造的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明結構示意圖；圖2是農(nóng)作物圖像采集傳送裝置的結構示意圖。附圖標記：生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)1、監(jiān)控管理中心2、管理移動終端3、農(nóng)作物圖像數(shù)據(jù)采集單元11、圖像預處理及加密單元12、圖像傳送單元13。具體實施方式結合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。參見圖1、圖2，本實施例的一種生態(tài)農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，包括生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)1、監(jiān)控管理中心2和管理移動終端3，所述生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)1通過無線網(wǎng)絡連接至監(jiān)控管理中心2；所述生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)1用于實時采集農(nóng)作物的生育特征數(shù)據(jù)以及相應的農(nóng)作物地理位置，并將采集的生育特征數(shù)據(jù)和農(nóng)作物地理位置發(fā)送至監(jiān)控管理中心2；所述監(jiān)控管理中心2根據(jù)采集的生育特征數(shù)據(jù)和農(nóng)作物地理位置，分析農(nóng)作物的生長狀況，并將分析結果傳送至預設的管理移動終端3。優(yōu)選的，所述生育特征數(shù)據(jù)采集傳送子系統(tǒng)1包括農(nóng)作物圖像采集傳送裝置。優(yōu)選的，所述管理移動終端3設置于手機上。本發(fā)明上述實施例實現(xiàn)了在線、實時、定位對農(nóng)作物生長狀況的較高精度微觀化的監(jiān)測，自動化程度高，省時省力。優(yōu)選的，所述農(nóng)作物圖像采集傳送裝置包括農(nóng)作物圖像數(shù)據(jù)采集單元11、圖像預處理及加密單元12、圖像傳送單元13，監(jiān)控管理中心2還包括有圖像解密單元；所述圖像預處理及加密單元12與圖像傳送單元13的接收端連接，所述圖像解密單元與圖像傳送單元13的傳送端無線連接。所述農(nóng)作物圖像數(shù)據(jù)采集單元11用于通過已校準的攝像機對包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像數(shù)據(jù)進行攝像采集，所述已校準的攝像機為已經(jīng)進行標定處理的攝像機，攝像機的標定包括：(1)采用國際象棋棋盤作為攝像機標定的參考圖；(2)采用攝像機對國際象棋棋盤進行圖像采集，以得到棋盤圖像，采集的時候盡量讓棋盤占據(jù)盡可能多的畫面，采集的棋盤圖像的數(shù)量大于等于10；(3)輸入棋盤方格尺寸大小，設定棋盤角點搜索窗口方格大小，窗口方格小于棋盤方格大小，提取棋盤圖像中棋盤上所有方格的角點；(4)采用matlab標定工具箱對攝像機進行標定，根據(jù)取得的角點，運行程序得到攝像機的參數(shù)，完成標定。本優(yōu)選實施例通過已校準的攝像機對包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像數(shù)據(jù)進行攝像采集，能夠更準確地獲取包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像數(shù)據(jù)，從而進一步提高監(jiān)控管理中心2對包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像數(shù)據(jù)的處理速度和精度，提高對農(nóng)作物生長狀況分析檢測的效率。優(yōu)選地，所述圖像預處理及加密單元12用于對需加密的包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像進行圖像預處理，并對圖像預處理后的圖像進行加密；所述對需加密的包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像進行圖像預處理，包括：(1)按照下列灰度化處理公式對需加密的包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像進行灰度化處理：拍攝條件為正常白天時：拍攝條件為太陽落山后室內(nèi)燈光時：拍攝條件為晚上室內(nèi)不開燈時：F＝max(r,g,μ)上式中，F(xiàn)為處理后圖像的像素灰度值，r、g、b分別表示圖像像素點的紅色、綠色、藍色分量；(2)對圖像進行增強處理，包括：1)將經(jīng)過灰度化處理的圖像的灰度值按照下列公式進行增強處理：F′＝lnF2)計算任意像素點(α,β)和鄰域內(nèi)八個像素點的灰度關系θ：式中，λ、μ不能同時為0；通過該灰度關系對初始灰度值進行校正，得到校正后的灰度值K(α,β)為：K(α,β)＝F′-θ本優(yōu)選實施例根據(jù)不同光照條件對圖像進行灰度處理，減少了計算量，保證了在弱光條件下圖像的亮度，對圖像進行增強處理，提高了圖像質量，從而進一步得到較為清晰的包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像，有利于監(jiān)控管理中心2對包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像數(shù)據(jù)的分析處理，提高農(nóng)業(yè)檢測的效率和精度。所述對需加密的包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像進行圖像預處理，還包括：(1)對灰度值校正后的圖像按照圖像要求度進行區(qū)分，確定圖像要求高的圖像和圖像要求較低的圖像，并做好標記；(2)對灰度值校正后的圖像進行圖像預處理：首先進行三級小波分解，提取灰度值校正后的圖像的三級小波分解低頻近似分量，然后采用下列混沌映射公式對低頻圖像進行位置置亂處理：式中，φ1為低頻圖像信息，K1、K2、K3為通過混沌映射生成的三個變量；為適應數(shù)字圖像所要求的數(shù)值范圍，對K1、K2、K3按照下式進行處理，從而將它們的值映射到0-255之間，生成混沌序列A、C，并進一步映射為圖像矩陣：A＝[(K1+K2)*500]mod256，C＝[(K1+K3)*500]mod256(3)確定待加密圖像：對于圖像要求較低的圖像，采用預處理后的圖像作為待加密圖像；對于圖像要求較高的圖像，對預處理后的圖像利用小波逆變換進行圖像重構，以重構后的圖像作為待加密圖像；所述對圖像預處理后的圖像進行加密，包括：用H1表示待加密圖像，分別在有限域上與混沌序列A執(zhí)行加法運算和乘法運算，得到新的圖像H2，再將圖像H2使用轉置操作得到新的圖像H3，最后將將圖像H3與混沌序列C執(zhí)行有限域上的加和乘操作，得到最終的圖像H，其中：H2＝(A⊕H1)·A，H＝C·(C⊕H3)式中，“⊕”表示有限域的加法，“·”表示有限域上的乘法。本優(yōu)選實施例利用小波變換對圖像進行圖像預處理，去除了圖像本身的冗余性，實現(xiàn)快速置亂，能夠減少所需的混沌序列，提高加密效率，滿足實時通信的要求；按照圖像要求的高低進行圖像區(qū)分，對于圖像要求高的圖像先進行圖像預處理再進行小波逆變換的圖像重構處理，確保無損的同時提高了置亂的速率；加密時，將有限域的二進制算法與混沌加密技術進行結合，保障了圖像加密的安全性的同時，相對于現(xiàn)有技術，提高了圖像加密的速度，實現(xiàn)了包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像的安全傳送，提高了農(nóng)業(yè)檢測系統(tǒng)的安全性。優(yōu)選地，所述解密單元用于對加密圖像進行解密，其使用與圖像預處理相同的混沌映射公式以及相應的混沌序列，對加密過程進行逆轉換，從而實現(xiàn)圖像的解密。本優(yōu)選實施例實現(xiàn)了監(jiān)控管理中心2對加密的包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像的讀取，進一步提高了監(jiān)控管理中心2對包含農(nóng)作物生育特征信息的圖像數(shù)據(jù)處理的速度，從而進一步提高農(nóng)業(yè)檢測的效率?；谏鲜鰧嵤├l(fā)明人進行了一系列測試，以下是進行測試得到的實驗數(shù)據(jù)：農(nóng)作物生長狀況監(jiān)測情況監(jiān)測精確度故障率農(nóng)作物生長環(huán)境溫度100％0％農(nóng)作物每周平均生長高度98％2％農(nóng)作物缺水情況100％0％農(nóng)作物葉面積指數(shù)98％—歸一化植被指數(shù)95％—最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。當前第1頁1 2 3