基于Transformer架构的苗草识别与精准对靶除草控制方法与流程

本申请涉及除草控制，尤其涉及一种基于transformer架构的苗草识别与精准对靶除草控制方法。

背景技术：

1、农药喷洒机是一种农业植保机械，能够将农药以雾滴的形式均匀地喷洒在农作物的表面，以达到防治病虫害和除去杂草的目的。农药喷洒机可以采集除草作业区的图像，采用图像识别技术识别并定位图像中的杂草，然后根据杂草的位置生成用于控制喷头动作的除草控制策略，并根据该除草控制策略控制喷头移动到杂草的位置喷洒除草剂，以对除草作业区进行除草。

2、在对除草作业区进行除草的过程中，精准的识别杂草的位置是减少除草剂用量、保护农作物和防止环境污染的重要因素。但是现有的农药喷洒机在进行除草作业的过程中，通过图像识别出的杂草位置是静态的，而农业喷洒机是出于动态行进状态的，如此便会造成所生成的除草控制策略与实际的除草作业区不匹配，影响除草的可靠性。

3、因此，如何根据农田区域的杂草特征和农药喷洒机的状态生成有序、精准的除草动作序列，是保证对农田区域除草作业高效性和可靠性所需要面临的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种基于transformer架构的苗草识别与精准对靶除草控制方法，其用于提高对农田区域除草作业高效性和可靠性。

2、具体地，为至少解决上述技术问题，本申请提供一种基于transformer架构的苗草识别与精准对靶除草控制方法，包括：

3、获取农田区域的图像，并采用基于transformer架构的预设杂草识别模型，从所述图像中识别出所述农田区域内杂草的种类信息、杂草位置和杂草生长阶段；

4、根据所述种类信息和所述杂草生长阶段获取每个杂草的危害权重，将所述危害权重大于预设权重阈值的杂草作为即时处理杂草，根据所述杂草位置对所述即时处理杂草进行聚类以得到多个待处理杂草簇，并获取每个所述待处理杂草簇的杂草密度和簇心位置；

5、根据每个所述待处理杂草簇中即时处理杂草的杂草位置和杂草生长阶段，分别生成每个所述待处理杂草簇的喷头控制策略；

6、获取预设作业评分函数，根据每个所述待处理杂草簇的簇心位置生成多个候选除草作业路径，并采用所述预设作业评分函数，根据每个所述待处理杂草簇的杂草密度和农药喷洒机的喷头响应速度，分别计算每个所述候选除草作业路径的作业评分值；

7、将所述作业评分值最大的候选除草作业路径作为最优除草作业路径，根据所述最优除草作业路径和所述喷头控制策略生成所述农田区域的除草作业策略，并将所述除草控制策略发送给所述农药喷洒机。

8、进一步地，在所述获取每个所述待处理杂草簇的杂草密度和簇心位置之前，还包括：

9、获取预设的作业面积阈值和每个所述待处理杂草簇的除草作业面积，识别所述除草作业面积大于所述作业面积阈值的待处理杂草簇并对其进行拆分处理，以更新所述待处理杂草簇。

10、进一步地，所述获取预设的作业面积阈值和每个所述待处理杂草簇的除草作业面积，包括：

11、获取所述农药喷洒机的最大喷头旋转角度，并根据所述最大喷头旋转角度获取所述作业面积阈值。

12、进一步地，所述将所述除草控制策略发送给所述农药喷洒机，还包括：

13、获取所述农田区域的当前风速，并判断所述当前风速是否大于预设风速阈值；

14、若是，则获取所述农田区域的气象预测信息，根据所述气象预测信息获取风速小于所述预设风速阈值的时间段，并在该时间段将所述除草控制策略发送给所述农药喷洒机。

15、进一步地，在所述判断所述当前风速是否大于预设风速阈值之后，还包括：

16、若所述当前风速小于上述预设风速阈值，则根据所述当前风速对每个所述喷头控制策略进行修正，以优化所述除草控制策略，并将所述除草控制策略发送给所述农药喷洒机。

17、进一步地，所述根据所述杂草位置对所述即时处理杂草进行聚类以得到多个待处理杂草簇，包括：

18、根据所述杂草位置计算相邻即时处理杂草之间的距离，并将所述距离小于预设距离阈值的相邻即时处理杂草合并到同一个即时处理杂草组；

19、获取每个所述即时处理杂草组的组心位置，并根据所述组心位置对所述即时处理杂草组进行聚类，以得到多个所述待处理杂草簇。

20、进一步地，在所述采用基于transformer架构的预设杂草识别模型，从所述图像中识别出所述农田区域内杂草的种类信息、杂草位置和杂草生长阶段之前，还包括：

21、获取所述农田区域的地形信息，并根据所述地形信息对所述图像进行校正处理。

22、进一步地，在所述根据所述种类信息和所述杂草生长阶段获取每个杂草的危害权重之后，还包括：

23、将所述危害权重小于所述预设权重阈值的杂草作为延期处理杂草；

24、获取系统的历史资源使用率，并根据所述历史资源使用率获取系统的预测资源使用率；

25、获取所述预测资源使用率小于预设使用率阈值的时间段，并在该时间段生成所述延期处理杂草的除草作业策略。

26、进一步地，在所述将所述危害权重大于预设权重阈值的杂草作为即时处理杂草之后还包括：

27、根据所述即时处理杂草中每种杂草种类的数量确定所述农田区域的除草剂配比，并将所述除草剂配比发送给用户终端。

28、进一步地，所述根据每个所述待处理杂草簇中即时处理杂草的杂草位置和杂草生长阶段，分别生成每个所述待处理杂草簇的喷头控制策略，包括：

29、根据每个所述待处理杂草簇中即时处理杂草的杂草位置和杂草生长阶段，分别生成每个所述待处理杂草簇的喷药策略；

30、获取所述农药喷洒机的喷药量误差和旋转角度误差，根据所述喷药量误差和所述旋转角度误差对每个所述喷药策略进行修正，并分别根据每个所述喷药策略生成其对应待处理杂草簇的喷头控制策略。

31、本申请的技术方案，采用基于transformer架构的预设杂草识别模型对采集到的图像进行识别，以准确获取农田区域内杂草的种类信息、杂草位置和杂草生长阶段，然后将危害权重大于预设权重阈值的杂草作为优先处理的即时处理杂草，对即时处理杂草进行聚类以得到多个待处理杂草簇，并生成每个待处理杂草簇的喷头控制策略，以使每个喷头控制策略与其对应待处理杂草簇中的杂草位置和杂草生长阶段相匹配，提高农田区域的除草精度。接着采用预设作业评分函数对候选除草作业路径进行评价，以得到作业评分值最高的最优除草作业路径；最后将最优除草作业路径与每个待处理杂草簇的喷头控制策略相结合，以得到农田区域的除草作业策略，使该除草作业策略兼顾了除草作业路径的优越性和对杂草进行除草作业的精确性，从而实现对农田区域的精准对靶除草，达到提高对农田区域除草作业高效性和可靠性的目的。

1.一种基于transformer架构的苗草识别与精准对靶除草控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的除草控制方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的除草控制方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的除草控制方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的除草控制方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的除草控制方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的除草控制方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的除草控制方法，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的除草控制方法，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的除草控制方法，其特征在于，