一种基于5G通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统的制作方法

一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统
技术领域
1.本技术涉及测量水稻穗数的技术领域，尤其涉及一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统。


背景技术：

2.现代农业将就科学高效管理，从而增加农作物的产量，对于水稻来说更要实时关注水稻的结果情况，而水稻稻穗的穗数则反映了水稻的生长趋势和产量，因此科学的管理水稻就要对水稻穗数进行实时的统计，现有的水稻穗数在测量时通常使用单一的无人机进行测量，然后再将测量的数据利用无人机带回控制平台，使得测量效率和测量精确度低下。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统，用以解决现有的水稻穗数在测量时通常使用单一的无人机进行测量，然后再将测量的数据利用无人机带回控制平台，使得测量效率和测量精确度低下的技术问题。
4.有鉴于此，本技术提供了一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统，包括图像采集模块、预处理模块、图像识别模块、第一5g通讯模块和终端模块；所述图像采集模块用于采集水稻稻穗图像数据，再将采集的水稻稻穗图像数据发送至所述预处理模块，所述图像采集模块包括无人机采集装置，所述无人机采集装置包括了载物箱体和动力装置，所述动力装置用于提供飞行动力，使所述无人机采集装置可以起飞和降落，所述载物箱体内设有所述第二5g通讯模块和控制模块，所述载物箱体下端设有采集摄像机，所述采集摄像机通过数据传输线与所述控制模块连接，所述控制模块再通过所述数据传输线与所述第二5g通讯模块连接，所述控制模块将所述水稻稻穗图像数据通过所述第二5g 通讯模块发送至所述预处理模块；所述预处理模块用于接收所述水稻稻穗图像数据，并对所述水稻稻穗图像数据进行暂存、加工和筛选等预处理，并将预处理后得到的所述水稻稻穗图像数据发送至所述图像识别模块；所述图像识别模块用于接收所述水稻稻穗图像数据，并对所述水稻稻穗图像数据进行识别、对比并统计出水稻穗数，再生成穗数数据，再将所述穗数数据通过所述第一5g通讯模块发送至所述终端模块，所述图像识别模块包括图像存储、图像处理和穗数统计，所述图像存储用于保存采集的所述水稻稻穗图像数据，所述图像处理用于将存储的所述水稻稻穗图像数据中的稻穗和非稻穗区分开来，将所述非稻穗的图像颜色渲染为黑色，将所述稻穗图像渲染为白色，再生成稻穗统计图像并发送至所述穗数统计，所述穗数统计用于接收所述稻穗统计图像，并统计所述稻穗统计图像中的白色稻穗的穗数，生成穗数数据；所述终端模块用于接收所述穗数数据，并对所述穗数数据做出相应的评价，从而判断出水稻的生长情况。
5.可选地，所述采集摄像机的镜头处设有集光板，所述集光板用于增加所述采集摄像机对水稻稻穗进行全场景拍摄时的进光度。
6.可选地，所述载物箱体内设有无线遥控信号接收模块，所述无线遥控信号接收模
块与所述控制模块电连接，所述无线遥控信号接收模块用于接收地面遥控器发送的遥控控制信号，并将所述遥控控制信号发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述遥控控制信号控制所述动力装置或所述采集摄像机。
7.可选地，所述载物箱体内设有散热机构，所述散热机构与所述控制模块电连接，用于根据控制模块发送的控制指令来对所述载物箱体的内部进行散热，所述散热机构内设有制冷器、制风机和输冷管，所述制风机右侧设有出风管，左侧设有入风口，所述入风口穿出所述散热机构与外界连通，所述制冷器通过所述输冷管与所述出风管连通，所述制风机内设有电机和扇叶，所述电机的输出轴与所述扇叶连接。
8.可选地，所述控制模块与所述采集摄像机电连接，用于控制所述采集摄像机对水稻稻穗进行图像采集。
9.可选地，所述采集摄像机为全场景高清摄像机，用于对单颗水稻进行360 度全场景拍照。
10.可选地，所述预处理模块内还设有预存模块，所述预存模块用于临时存储所述水稻稻穗图像。
11.可选地，所述载物箱体下端还设有脚架，所述脚架用于支撑所述无人机采集装置。
12.可选地，所述动力装置包括电动机、转轴和机翼，所述电动机设于载物箱体内，所述转轴的一端穿过所述载物箱体的顶部与所述电动机的输出轴连接，所述转轴的另一端与所述机翼连接。
13.可选地，所终端模块通过第一5g通讯模块发送控制指令直接对所述采集摄像机进行远程控制拍摄水稻稻穗图像。
14.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
15.本技术提供的一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统，与现有技术相比，本发明包括：图像采集模块、预处理模块、图像识别模块、第一5g 通讯模块和终端模块；所述图像采集模块用于采集水稻稻穗图像数据，再将采集的水稻稻穗图像数据发送至所述预处理模块，所述图像采集模块包括无人机采集装置，所述无人机采集装置包括了载物箱体和动力装置，所述动力装置用于提供飞行动力，使所述无人机采集装置可以起飞和降落，所述载物箱体内设有所述第二5g通讯模块和控制模块，所述载物箱体下端设有采集摄像机，所述采集摄像机通过数据传输线与所述控制模块连接，所述控制模块再通过所述数据传输线与所述第二5g通讯模块连接，所述控制模块将所述水稻稻穗图像数据通过所述第二5g通讯模块发送至所述预处理模块；所述预处理模块用于接收所述水稻稻穗图像数据，并对所述水稻稻穗图像数据进行暂存、加工和筛选等预处理，并将预处理后得到的所述水稻稻穗图像数据发送至所述图像识别模块；所述图像识别模块用于接收所述水稻稻穗图像数据，并对所述水稻稻穗图像数据进行识别、对比并统计出水稻穗数，再生成穗数数据，再将所述穗数数据通过所述第一5g通讯模块发送至所述终端模块，所述图像识别模块包括图像存储、图像处理和穗数统计，所述图像存储用于保存采集的所述水稻稻穗图像数据，所述图像处理用于将存储的所述水稻稻穗图像数据中的稻穗和非稻穗区分开来，将所述非稻穗的图像颜色渲染为黑色，将所述稻穗图像渲染为白色，再生成稻穗统计图像并发送至所述穗数统计，所述穗数统计用于接收所述稻穗统计图像，并统计所述稻穗统计图像中的白色稻穗的穗数，生成穗数数据；所述终端模块用于接收所述穗数数据，并对所述穗数数据做出相
应的评价，从而判断出水稻的生长情况；通过在所述无人机采集装置上设置的所述控制模块和所述第二5g通讯模块的配合使用，将采集所述无人机采集装置采集的水稻图像通过所述第二5g通讯模块进行实时快速发送至所述预处理模块进行图像数据预处理，再将预处理后的图像数据由所述预处理模块发送至所述图像识别模块中，并对所述图像数据进行图像识别并统计水稻穗数，再将水稻穗数数据通过第一 5g通讯模块发送至所述终端模块进行水稻生长情况评估，实现了水稻穗数远程快速实时的进行统计，从而提高了水稻穗数图像的快速采集效率和快速统计水稻穗数的效率，提高了水稻生长情况科学化的实时监控效率。
附图说明
16.为了更清楚地表达说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例中提供的一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统的系统框图；
18.图2为本技术实施例中提供的一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统的无人机采集装置的剖视图；
19.图3为本技术实施例中提供的一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统的散热机构的剖视图。
20.其中，附图标记为：
21.1、图像采集模块；111、载物箱体；112、电机；113、第二5g通讯模块；114、控制模块；115、采集摄像机；116、脚架；117、转轴；118、机翼；119、无线遥控信号接收模块；1110、散热机构；11102、制冷器；11104、输冷管；11105、制风机；11106、出风管；11107、入风口；11108、电机；11109、扇叶；2、预处理模块；3、图像识别模块；4、第一5g通讯模块；5、终端模块。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
25.为了便于理解，请参阅图1至图2，本技术提供的一种基于5g通讯及图像识别的测量水稻穗数的系统的一个实施例，包括图像采集模块1、预处理模块2、图像识别模块3、第一5g通讯模块4和终端模块5；图像采集模块1用于采集水稻稻穗图像，再将采集的水稻稻穗图像发送至预处理模块2，图像采集模块1 包括无人机采集装置，无人机采集装置包括了载物箱体111和动力装置，动力装置用于提供飞行动力，使无人机采集装置可以起飞和降落，载物箱体111内设有第二5g通讯模块113和控制模块114，载物箱体111下端设有采集摄像机 115，采集摄像机115通过数据传输线与控制模块114连接，控制模块114再通过数据传输线与第二5g通讯模块113连接；预处理模块2用于对水稻稻穗图像进行加工筛选等处理，并将处理后得到的新的水稻稻穗图像发送至图像识别模块3；图像识别模块3用于对水稻稻穗图像进行识别、对比并统计水稻穗数，再将稻穗穗数数据通过第一5g通讯模块4发送至终端模块5，图像识别模3块包括图像存储、图像处理和稻穗穗数统计，图像存储用于保存采集的水稻稻穗图像，图像处理用于将获取的水稻稻穗图像进行区分稻穗以及非稻穗背景，其中非稻穗背景中的水稻稻叶及其他杂物为黑色，水稻稻穗为白色，稻穗穗数统计用于统计白色稻穗穗数；终端模块5用于接收穗数数据，并对穗数数据做出评价；无人机采集装置工作时，由地面控制人员对无人机采集装置进行飞行控制，控制无人机采集装置进入稻田中，此时控制人员发送采集控制指令至控制模块 114，控制模块114控制采集摄像机115对水稻进行图像采集，采集得到的图像再由控制模块114通过第二5g通讯模块113发送至预处理模块2中，从而提高水稻图像采集的效率；且通过在无人机采集装置上设置有控制模块114和第二 5g通讯模块113的配合使用，将无人机采集装置采集的水稻图像通过第二5g通讯模块113进行实时快速发送至预处理模块2进行图像数据预处理，再将预处理后的图像数据由预处理模块2发送至图像识别模块3中，并对图像数据进行图像识别并统计水稻穗数，再将水稻穗数数据通过第一5g通讯模块4发送至终端模块5进行水稻生长情况评估，实现了水稻穗数远程快速实时的进行统计，从而提高了水稻穗数图像的采集效率和统计水稻穗数的效率，提高了水稻生长情况科学化的实时监控效率。
26.进一步地，采集摄像机115用于对水稻稻穗进行全场景拍摄采集图像，并将采集的图像发送至控制模块114，采集摄像机115的镜头处设有集光板，集光板用于增加采集摄像机115对水稻稻穗进行全场景拍摄时的进光度通过以上设置，提高了水稻稻穗图像的采集效率和图片效果。
27.进一步地，载物箱体111内设有无线遥控信号接收模块119，无线遥控信号接收模块119与控制模块114电连接，无线遥控信号接收模块119用于接收地面遥控器发送的控制信号，并将控制信号发送至控制模块114，控制模块114根据控制信号控制动力装置或采集摄像机115；通过以上设置，提高了远程控制采集水稻稻穗的效率以及远程控制动力装置的效率。
28.进一步地，请参阅图3，载物箱体111内设有散热机构1110，散热机构1110 与控制模块114电连接，用于根据控制模块114发送的控制指令来对载物箱体的内部进行散热；散热机构1110工作时，地面控制人员通过遥控器发送散热控制指令至控制模块114中，控制模块114再根据散热控制指令发送散热指令至散热机构1110中，散热机构1110根据散热指令
对载物箱体111内进行散热，散热机构1110内设有制冷器11102、制风机11105和输冷管11104，制风机11105 右侧设有出风管11106，左侧设有入风口11107，入风口11107穿出散热机构1110 与外界连通，制冷器11102通过输冷管11104与出风管11106连通，制风机11105 内设有电机11108和扇叶11109，电机11108的输出轴与扇叶11109连接，工作时，散热机构1110内的制冷器11102开始工作并产生冷气，冷气通过输冷管11104 输送至出风管11106中，接着电机11108转动带动扇叶11109转动，扇叶11109 转动产生风将出风管11106中的冷气吹至载物箱体111内进行散热；通过以上设置，提高了远程控制散热机构1110对无人机采集装置中的载物箱体111内部进行散热的效率，延长无人机采集装置使用寿命。
29.进一步地，控制模块114与采集摄像机115电连接，用于控制采集摄像机 115对水稻稻穗进行图像采集；通过以上设置，提高对采集摄像机115的控制效率。
30.进一步地，采集摄像机115为全场景高清摄像机，用于对单颗水稻进行360 度全场景拍照；通过以上设置，提高了对单颗水稻的图像采集的效率。
31.进一步地，预处理模块2内还设有预存模块，预存模块用于临时存储水稻稻穗图像；通过以上设置，提高水稻图像的存储效率，避免采集的水稻图像发生丢失现象。
32.进一步地，载物箱体111下端还设有脚架116，脚架116用于支撑无人机采集装置，脚架为弹簧式缓冲脚架；通过以上设置，有效的协助无人机采集装置降落时减缓冲击，有利于避免无人机采集装置内的各种设备发生强烈震荡。
33.进一步地，动力装置包括电动机112、转轴117和机翼118，电动机112设于载物箱体111内，转轴117的一端穿过载物箱体111的顶部与电动机112的输出轴连接，转轴117的另一端与机翼118连接；工作时，电动机112转动，将转轴117带动一起转动，转轴117再将机翼118带动，机翼118高速转动时便给无人机采集装置提供飞行的动力；通过以上设置，提高了无人机采集装置的飞行效率。
34.进一步地，终端模块5通过第一5g通讯模块4发送控制指令直接对采集摄像机115进行远程控制拍摄水稻稻穗图像；通过以上设置，便于终端模块5远程实时采集水稻图像，提高了远程实时控制水稻图像采集的效率。
35.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。