【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及栽培控制，更具體地說，它涉及一種空中草莓智能化栽培控制系統。
技術介紹
1、隨著農業技術的發展和旅游業的融合，空中草莓栽培作為一種現代化農業種植模式逐漸興起。該模式通過將草莓種植在懸掛架上，不僅提高了種植效率，節省了空間，還為游客提供了良好的采摘體驗。但是，草莓種植架在升降過程中，存在泥沙或碎屑掉落的問題。這些掉落物會隨著大棚內的氣流飄落，若落點處存在游客，則產生污染游客的問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種空中草莓智能化栽培控制系統，解決
技術介紹
中提出的技術問題。
2、本專利技術提供了一種空中草莓智能化栽培控制系統，包括：
3、區域劃分模塊，用于在第一預設時間段內，對目標種植棚的內棚頂均勻劃分m個子區域，并對每個子區域懸掛指示飄帶；
4、落點采集模塊，用于在第一預設時間段內，對目標種植棚內進行測試控制，以獲取對應的指示飄帶的懸掛圖像和灰塵的落點坐標，具體包括：
5、t1：對目標種植棚內的風機的轉速、水平傾角和垂直傾角隨機控制參數；
6、t2：對目標種植棚內的任意一個懸掛種植架進行隨機控制上升或者下降；
7、t3：獲取t1和t2對應的指示飄帶的懸掛圖像和灰塵的落點坐標；
8、重復t1、t2和t3達到預設次數，得到若干組懸掛圖像和落點坐標；
9、預測模塊，用于基于若干組懸掛圖像和落點坐標訓練得到落點預測模型；
10、控制調節模塊，用于在第二預設時間段內，獲
11、基于落點預測模型，并通過控制目標種植棚內的風機的轉速、水平傾角和垂直傾角，避免懸掛種植架的上升和下降時灰塵的落點坐標位于目標游客的警戒范圍內。
12、進一步的，獲取灰塵的落點坐標，還包括：
13、對目標種植棚內的每個懸掛種植架均分配不同顏色的指示粉塵，并獲取指示粉塵在伴隨懸掛種植架上升或者下降時目標種植棚的地面圖像；
14、基于地面圖像建立落點坐標系，落點坐標系包括x軸和y軸；
15、基于地面圖像中指示粉塵的顏色，確定目標種植架對應的落點坐標。
16、進一步的，對目標種植棚內的風機的轉速、水平傾角和垂直傾角隨機控制參數，包括：
17、確定目標種植棚內的風機的最大轉速和最小轉速；
18、確定目標種植棚內的風機的水平允許活動角度；
19、確定目標種植棚內的風機的垂直允許活動角度；
20、將風機的最大轉速、最小轉速、水平允許活動角度和垂直允許活動角度作為約束條件，在約束條件內隨機生成風機的轉速、水平傾角和垂直傾角。
21、進一步的，基于若干組懸掛圖像和落點坐標訓練得到落點預測模型，包括：
22、對第i組的m個懸掛圖像進行識別，得到每個懸掛圖像中指示飄帶的角度參數，角度參數包括指示飄帶和指示飄帶的綁定端與地面的垂直線之間的夾角的度數，以及夾角的方向；對懸掛種植架的上升和下降分別進行實數編碼，標記第i組懸掛圖像對應的狀態編碼；
23、建立第i組的一個懸掛圖像特征向量，特征向量包括：
24、將第i組的一個懸掛圖像對應的夾角的度數作為特征向量的第一元素，夾角的方向通過實數編碼作為特征向量的第二元素，狀態編碼作為特征向量的第三元素；
25、將m個特征向量進行堆疊得到特征矩陣，將特征矩陣進行歸一化，得到標準矩陣；
26、將第i組的標準矩陣作為落點預測模型的訓練樣本，將第i組的落點坐標作為落點預測模型的樣本標簽；基于均方誤差損失函數的反向傳播優化，訓練得到落點預測模型；
27、落點預測模型包括輸入層、隱藏層和分類輸出層。
28、進一步的，隱藏層和分類輸出層包括：
29、隱藏層的計算公式如下：
30、；
31、其中，表示隱藏層的第個隱藏單元輸出的隱藏狀態，表示激活函數，表示隱藏層的隱藏單元的總數量，表示的索引，表示第個隱藏單元的權重矩陣，表示第個隱藏單元的偏置矩陣，表示輸入的標準矩陣，表示隱藏層的第個隱藏單元輸出的隱藏狀態，表示通過對進行卷積操作；
32、分類輸出層包括分類器，分類器用于輸入第個隱藏單元輸出的隱藏狀態，分類器的分類空間表示預測的落點坐標。
33、進一步的，并基于坐標構建目標游客的警戒范圍，包括：
34、獲取目標種植棚的采摘路線，以及目標游客的位置，并將目標游客的位置關聯于采摘路線對應的位置；獲取目標種植棚內的懸掛種植架上升或者下降的時間，以及歷史時間段內游客的平均移動速度；基于平均移動速度和懸掛種植架上升或者下降的時間，確定目標游客的警戒移動距離；以目標游客在采摘路線對應的位置為圓心，以警戒移動距離為半徑，構建特征圓，將特征圓的范圍作為目標游客的警戒范圍。
35、進一步的，避免懸掛種植架的上升和下降時灰塵的落點坐標位于目標游客的警戒范圍內，包括：
36、獲取第二預設時間段中第z個時刻的目標游客的位置以及警戒范圍，并確定需要上升或者下降的懸掛種植架；
37、獲取第二預設時間段中第z個時刻對應的指示飄帶的懸掛圖像，基于落點預測模型獲得懸掛種植架對應的預測的落點坐標；
38、若預測的落點坐標和目標游客的警戒范圍重合，則不對懸掛種植架進行上升或者下降，并啟動第一方案；
39、第一方案包括：
40、e1，對風機的轉速、水平傾角和垂直傾角進行隨機調節，并獲取對應的懸掛圖像，并判斷懸掛圖像對應的預測的落點坐標；
41、e2，重復e1，直至預測落點坐標和警戒范圍不重合，則啟動第二方案；
42、第二方案包括：控制對應的懸掛種植架進行上升或者下降。
43、本專利技術的有益效果在于：通過智能化控制系統實現了空中草莓栽培過程中的灰塵污染控制，確保了游客在采摘過程中的安全體驗。系統利用風機調節、懸掛種植架升降控制和灰塵落點預測技術，精確控制灰塵的分布，避免其落入游客的警戒范圍，從而提升了農業種植與游客體驗的智能化、安全性和可持續性。
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1.一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，獲取灰塵的落點坐標，還包括：
3.根據權利要求1所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，對目標種植棚內的風機的轉速、水平傾角和垂直傾角隨機控制參數，包括：
4.根據權利要求1所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，基于若干組懸掛圖像和落點坐標訓練得到落點預測模型，包括：
5.根據權利要求4所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，隱藏層和分類輸出層包括：
6.根據權利要求4所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，并基于坐標構建目標游客的警戒范圍，包括：
7.根據權利要求6所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，避免懸掛種植架的上升和下降時灰塵的落點坐標位于目標游客的警戒范圍內，包括：
【技術特征摘要】
1.一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，獲取灰塵的落點坐標，還包括：
3.根據權利要求1所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，對目標種植棚內的風機的轉速、水平傾角和垂直傾角隨機控制參數，包括：
4.根據權利要求1所述的一種空中草莓智能化栽培控制系統，其特征在于，基于若干組懸掛圖像和落點...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱利賓，
申請(專利權)人：臺州綠沃川自動化設備制造有限公司，
類型：發明
國別省市：
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