(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210695975.5 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 湖南农业大 学 地址 410000 湖南省长 沙市芙蓉区 (72)发明人 李瑞莲　周文新　李绪孟　俞聪　 汪万祥　谭卫建　彭卫锋　文玉娇　 戴含　邓莹萍　付虹雨　陈兆中　 (74)专利代理 机构 北京国坤专利代理事务所 (普通合伙) 11491 专利代理师 赵红霞 (51)Int.Cl. A01G 22/22(2018.01) A01C 15/00(2006.01) A01G 25/16(2006.01) A01M 7/00(2006.01)G01D 21/02(2006.01) H04L 67/10(2022.01) H04L 67/12(2022.01) (54)发明名称 一种基于水稻栽培系统及其培 育方法 (57)摘要 本发明属于水稻种植技术领域， 公开了一种 基于水稻栽培系统及其培育方法， 包括种植环境 检测模块， 通过环境检测设备对稻田中的土壤， 种植环境的温湿度、 光照强度、 空气流动量进行 采集； 同时通过摄像设备采集水稻的生长状态； 检测数据预处理模块， 通过检测数据预处理程序 对采集到的稻田中的土壤， 种植环境的温湿度、 光照强度、 空气流动量， 水稻的生长状态图像数 据进行预处理； 种植环境评估模块、 中央控制模 块、 种植环境改良策略生成模块、 种植环境改良 模块、 通信模块、 人机交互模块、 云服务模块。 本 发明能够 有效科学的对水稻进行栽培， 同时提高 了数据处 理的效率和质量。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115088566 A 2022.09.23 CN 115088566 A 1.一种基于水稻栽培系统， 其特 征在于， 所述基于水稻栽培系统包括： 种植环境检测模块， 通过环境检测设备对稻田中的土壤， 种植环境的温湿度、 光照强 度、 空气流动量进行采集； 同时通过摄 像设备采集水稻的生长状态； 检测数据预处理模块， 通过检测数据预处理程序对采集到的稻田中的土壤， 种植环境 的温湿度、 光照强度、 空气流动量， 水稻的生长状态图像数据进行 预处理； 种植环境评估模块， 根据预处理完成的稻田中的土壤， 种植环境的温湿度、 光照强度、 空气流动量， 水稻的生长状态图像数据， 通过环境评估程序对水稻种植环境进行评估； 种植环境改良策略生成模块， 根据水稻种植环境评估结果， 生成种植环境改良策略； 种植环境改良模块， 根据种植环境改良策略， 通过输水系统、 施肥模块、 喷药模块、 通风 模块对种植环境进行改良。 2.如权利要求1所述基于水稻栽培系统， 其特征在于， 所述基于水稻栽培系统还包括中 央控制模块， 中央控制模块通过设置有控制器， 分别与种植环境检测模块、 检测数据预 处理 模块、 种植环境评估模块、 种植环 境改良策略生成模块、 种植环境改良模块、 通信模块、 人机 交互模块、 云服 务模块连接， 协调各个模块的正常运行， 并且 对采集到的数据进行储 存。 3.如权利要求2所述基于水稻栽培系统， 其特征在于， 所述通信模块， 通过设置有通信 设备使整体水稻栽培系统与客户端和云服 务器之间进行信息交 互传输； 人机交互模块， 通过设置有人机交互设备， 输入相应的参数， 对整体系统进行干预操 作； 云服务模块， 通过设置有云服务器， 利用大数据处理技术对整体水稻栽培系统所有的 数据进行处 理。 4.如权利要求1所述基于水稻栽培系统， 其特 征在于， 所述种植环境检测模块包括： 温度采集模块， 通过设置有温度传感器采集稻田土壤和水稻生长周围环境的温度； 光照强度采集模块， 通过在稻田中分布安装有光照强度传感器， 用以检测水稻生长环 境的光照强度； 湿度采集模块， 通过设置有湿度传感器采集稻田土壤和水稻生长周围环境的湿度； 空气流动量采集模块， 通过在稻田中分布安装有空气流动传感器， 用以检测水稻之间 的空气流动； 水位检测模块， 通过在稻田中分布安装有水位传感器， 用以检测稻田中水位的高度。 5.如权利要求 4所述基于水稻栽培系统， 其特 征在于， 所述种植环境检测模块还 包括： 水稻图像采集模块， 通过设置有摄 像采集设备， 获取稻田中的水稻生长状态； 土壤成分检测模块， 通过设置有土壤成分检测器， 对稻田中的土壤成分进行检测； 土壤酸碱度采集模块， 通过设置有土壤酸碱度传感器， 用以检测稻田中土壤的酸碱度。 6.如权利要求1所述基于水稻栽培系统， 其特征在于， 所述检测数据预处理模块对采集 到的水稻的生长状态图像数据进行 预处理具体过程 为： 将采集到的水稻生长状态图像， 建立对应的水稻生长状态图像数据集， 并将水稻生长 状态图像数据集中的水稻生长状态图像导入预处 理程序中； 对导入预处理程序中的水稻生长状态图像进行去噪增强处理， 去噪增强处理完成后， 将水稻生长状态色彩图像转换成水稻生长状态灰度图； 根据转换成的水稻生长状态灰度图， 确定水稻生长状态灰度图中的灰度值， 建立水稻权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115088566 A 2生长状态相关的二 值图； 同时对水稻生长状态图像进行边 缘检测和分割， 进行直方图匹配或轮廓匹配。 7.如权利要求6所述基于水稻栽培系统， 其特征在于， 所述对导入预处理程序中的水稻 生长状态图像进行去噪增强处 理具体过程 为： 在水稻生长状态图像中， 确定一个圆形邻域； 根据确定的圆形邻域， 求出圆形邻域中水稻生长状态图像中所有的像素； 对水稻生长状态图像像素进行排序， 确定水稻生长状态图像像素中间值， 将中间值作 为邻域中心的像素； 不断将上述圆形邻域在水稻生长状态图像中进行移动， 直至对全部水稻生长状态图像 处理完成。 8.一种生物降解地膜在有机肥水稻栽培上的田间评价系统， 其特征在于， 所述生物降 解地膜在有机肥水稻栽培上 的田间评价系统采用如权利要求1～7任意一项所述基于水稻 栽培系统。 9.一种基于实时检测且生长状况预估技术的水稻栽培系统， 其特征在于， 所述基于实 时检测且生长状况预估技术的水稻栽培系统采用如权利要求1～7任意一项所述基于水稻 栽培系统。 10.一种水稻培育方法， 其特征在于， 所述水稻培育方法采用如权利要求1～7任意一项 所述基于水稻栽培系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115088566 A 3