一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统

本技术属于农田塑料污染物检测及定位领域，具体涉及一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统。

背景技术：

1、随着现代农业的发展，塑料薄膜在农田中的使用日益普遍，主要用于保温、保湿、提高产量等，随之而来的问题是塑料废弃物的污染。这些塑料废弃物在土壤中难以分解，影响土壤透气性、肥力，甚至对农作物产生毒害，对农业生态环境造成了严重的威胁。传统的农田塑料污染物检测方法主要依赖人工巡查，这种方法不仅耗时、耗力，而且检测效率低下，无法实现大面积、高效率的检测。因此，急需一种新型的、高效的农田塑料污染物检测及定位方法。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统，能够方便、快速地获取农田的高分辨率图像，通过图像处理技术和机器学习技术，可以实现对塑料污染物的自动识别和定位。这不仅大大提高了检测效率，而且降低了人力成本。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、无人机平台，所述的无人机平台设置为四旋翼，所述的无人机平台上设置有驱动电源，第一gps定位传感器，飞控模块，相机挂载滑杆；

4、相机挂载机构，所述的相机挂载机构包括挂载杆、阻尼器和相机云台，所述的阻尼器安装于无人机平台上的相机挂载滑杆，所述的相机云台和所述的阻尼器连接；

5、相机本体，所述的相机本体安装于所述的相机云台上，通过所述的相机挂载机构搭载在所述的无人机平台之上，所述的相机本体上侧安装有第二gps定位传感器；

6、控制模块，所述的控制模块包括无人机平台的飞控模块和相机的图像处理模块，所述的无人机飞控模块安装于所述的无人机平台上，所述的相机图像处理模块设置于所述的相机本体内部。

7、优选的，所述的相机挂载滑杆由两侧滑杆支撑架和两根双侧带螺纹的滑杆组成，所述的滑杆通过双侧螺纹和滑竿支撑架进行连接，滑杆支撑架安装于无人机平台机架上。

8、优选的，所述的阻尼器由第一支撑板、第二支撑板、四个支撑板连接钉和四个阻尼弹簧组成，所述的第一支撑板上设置有对向安装的勺型滑块，第二支撑板上设置有安装所述的相机云台所需的安装孔，所述的相机云台包括连接杆、第一驱动舵机、第二驱动舵机和相机夹持件，所述的连接杆与阻尼器连接，第一舵机固定在连接杆上，另一端和相机夹持件连接，所述的第二舵机固定安装在相机夹持件上，另一端和相机本体连接。

9、优选的，所述的相机本体包括相机壳体、相机盖板和相机镜头，所述的相机壳体一端固定于所述的第二驱动舵机上，另一端与相机夹持件连接，同时设置有图像处理模块安装底座和数据线孔。

10、优选的，所述的控制模块设置有无人机平台的飞控模块和相机的图像处理模块两部分，所述的飞控模块安装于无人机平台的第二支撑平台上，所述的图像处理模块嵌入部署于相机内部。

11、本实用新型的有益效果在于：

12、本实用新型通过无人机平台挂载相机实现了对农田内塑料污染图像信息的快速采集，同时依靠无人机系统中搭载的图像处理模块和第二gps定位传感器能实现对农田内塑料污染物的快速标注和定位。无人机平台上设置的相机挂载滑杆和相机挂载机构中的阻尼器上勺型滑块配合，提高了设备的安装效率，滑块能够在滑杆上进行滑动调节能满足无人机设备对整体系统重心分布的要求；相机挂载机构中的阻尼器减少了无人机在图像采集过程中的振动对相机的影响，提高了画面的清晰度；相机云台保证了图像采集过程中相机镜头始终垂直于地面，提高了塑料污染物标注的准确性；在相机内部搭载图像处理模块，实现了对塑料污染物的实时检测；控制模块独立设计，分开布置提高了整体系统的可维护性，减少了两个系统间的相互干扰提高了每个模块的工作效率。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显。

技术特征：

1.一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统，其特征在于，所述的相机挂载滑杆由两侧滑杆支撑架和两根双侧带螺纹的滑杆组成，所述的滑杆通过双侧螺纹和滑竿支撑架进行连接，滑杆支撑架安装于无人机平台机架上。

3.根据权利要求1所述的一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统，其特征在于，所述的阻尼器由第一支撑板、第二支撑板、四个支撑板连接钉和四个阻尼弹簧组成，所述的第一支撑板上设置有对向安装的勺型滑块，第二支撑板上设置有安装所述的相机云台所需的安装孔，所述的相机云台包括连接杆、第一驱动舵机、第二驱动舵机和相机夹持件，所述的连接杆与阻尼器连接，第一舵机固定在连接杆上，另一端和相机夹持件连接，所述的第二舵机固定安装在相机夹持件上，另一端和相机本体连接。

4.根据权利要求1所述的一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统，其特征在于，所述的相机本体包括相机壳体、相机盖板和相机镜头，所述的相机壳体一端固定于所述的第二驱动舵机上，另一端与相机夹持件连接，同时设置有图像处理模块安装底座和数据线孔。

5.根据权利要求1所述的一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统，其特征在于，所述的控制模块设置有无人机平台的飞控模块和相机的图像处理模块两部分，所述的飞控模块安装于无人机平台的第二支撑平台上，所述的图像处理模块嵌入部署于相机内部。

技术总结本技术公开了一种农田塑料污染物的无人机检测及定位系统，属于农田塑料污染物检测及定位技术领域，包括无人机平台、相机挂载机构、相机本体和控制模块，所述的相机挂载机构包括挂载滑杆、阻尼器和相机云台，能够实现相机本体的快速挂载安装调节，降低无人机飞行过程中振动的影响，保证相机在采集过程中镜头始终垂直于地面，提高图像采集质量和定位精度；控制模块包括飞控模块和图像处理模块，飞控模块在控制无人机飞行的同时基于无人机位姿信息对相机云台进行控制，图像采集模块采用深度学习算法，对采集的图像进行实时的处理和分析，实现塑料污染物的自动识别和定位。本技术具有高效、准确、自动化等优点。技术研发人员：余克强,孙鲁胜,陈柯铭受保护的技术使用者：西北农林科技大学技术研发日：20231129技术公布日：2024/7/18