農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)受到世界各地的普遍關(guān)注，隨著農(nóng)業(yè)就業(yè)人口的減少和水資源的匱乏，農(nóng)田自動灌溉面臨的良好的發(fā)展契機，達到減少勞動力和節(jié)水的目的。尤其是水資源嚴(yán)重短缺的農(nóng)業(yè)國家，一般來說，農(nóng)業(yè)用水占去了總用水量的大部分，最近各國的頻發(fā)的大范圍干旱，為人們節(jié)約用水敲響了警鐘。因此高效的自動化控制灌溉技術(shù)不但能夠有效的節(jié)水節(jié)能，同時也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。然而現(xiàn)有的農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)采用的灌溉模式有兩種，一種是依靠農(nóng)業(yè)水利管理人員的個人經(jīng)驗來控制灌溉，而憑經(jīng)驗控制灌溉不能根據(jù)土壤含水量及作物的需水量來科學(xué)地進行灌溉控制，勢必會造成水資源的浪費，另一種是采用濕度傳感器實時檢測土壤含水量，根據(jù)土壤含水量來控制灌溉水量，而這種灌溉方式未依靠作物干旱程度的第一手?jǐn)?shù)據(jù)實現(xiàn)控制，獲得的灌溉水量必有誤差，精度不高。因此，需要一種新的農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)，能夠直接獲取被灌溉對象即農(nóng)作物的生長狀況，從而分析出其干旱程度，基于獲得的干旱程度確定對應(yīng)農(nóng)作物的灌溉水量，提高自動灌溉的準(zhǔn)確性，在保證農(nóng)作物得到合理灌溉的同時，達到節(jié)約水資源的目的。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種基于圖像采集的農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)，引入圖像采集設(shè)備和圖像分析設(shè)備，對被灌溉的農(nóng)作物進行拍攝，獲得作物圖像，根據(jù)干旱時作物偏白的狀況，對作物圖像中白像素進行統(tǒng)計，基于統(tǒng)計結(jié)果確定農(nóng)作物的干旱程度，并引入無線通信模式和水量實時控制模式完成基于干旱程度控制灌溉的控制過程，控制方式更簡單、直接、有效。

    基于圖像采集的農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)，包括多個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)和計算機控制子系統(tǒng)，每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)設(shè)置在一個農(nóng)田分區(qū)內(nèi)，用于檢測對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的作物干旱程度，所述計算機控制子系統(tǒng)與所述多個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)無線連接，基于每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的作物干旱程度確定對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的灌溉流量。通過本實用新型，能夠基于農(nóng)田作物干旱程度的第一手?jǐn)?shù)據(jù)確定每一塊農(nóng)田的預(yù)定灌溉水量，提高了農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。     圖像采集的農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)和計算機控制子系統(tǒng)，每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)設(shè)置在一個農(nóng)田分區(qū)內(nèi)，用于檢測對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的作物干旱程度，所述計算機控制子系統(tǒng)與所述多個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)無線連接，基于每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的作物干旱程度確定對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的灌溉流量。每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)還包括現(xiàn)場存儲器，用于存儲作物上限灰度閾值和作物下限灰度閾值，所述現(xiàn)場存儲器還存儲了干旱程度對照表，所述作物上限灰度閾值和所述作物下限灰度閾值用于將圖像中的作物和背景分離，所述干旱程度對照表保存了白像素百分比和作物干旱程度的一一對應(yīng)關(guān)系；圖像采集器，設(shè)置在對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的上方，用于采集對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的農(nóng)田圖像；圖像處理器，分別連接所述圖像采集器和所述現(xiàn)場存儲器，包括中值濾波單元、圖像分割單元、圖像二值化單元、統(tǒng)計單元和干旱程度確定單元，所述中值濾波單元與所述圖像采集器連接，用于對所述農(nóng)田圖像進行中值濾波以輸出濾波圖像，所述圖像分割單元與所述中值濾波單元和所述現(xiàn)場存儲器分別連接，用于將所述濾波圖像中灰度值在所述作物上限灰度閾值和所述作物下限灰度閾值之間的像素識別并組成作物子圖像，所述圖像二值化單元與所述圖像分割單元連接，用于將所述作物子圖像二值化以輸出二值化作物圖像，所述統(tǒng)計單元與所述圖像二值化單元連接，所述干旱程度確定單元與所述統(tǒng)計單元和所述現(xiàn)場存儲器分別連接，用于基于所述統(tǒng)計單元輸出的白像素百分比在所述干旱程度對照表中查找對應(yīng)的作物干旱程度；電磁閥，設(shè)置在對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的灌溉水道中，基于接收到的電磁閥打開信號和電磁閥關(guān)閉信號分別控制所述灌溉水道的打開和關(guān)閉，以決定所述灌溉水道上方的灌溉水流是否能夠進入所述灌溉水道；灌溉流量計，設(shè)置在對應(yīng)農(nóng)田分區(qū)的灌溉水道中，用于實時檢測所述灌溉水道的已流入水量；現(xiàn)場無線通信接口，與所述計算機控制子系統(tǒng)的遠程無線通信接口無線連接，還與所述圖像處理器、所述電磁閥和所述灌溉流量計分別連接，用于無線發(fā)送所述對應(yīng)的作物干旱程度和所述已流入水量，無線接收電磁閥打開信號和電磁閥關(guān)閉信號；所述計算機控制子系統(tǒng)還包括遠程無線通信接口，與每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)的現(xiàn)場無線通信接口無線連接，用于無線接收所述對應(yīng)的作物干旱程度和所述已流入水量，無線發(fā)送電磁閥打開信號和電磁閥關(guān)閉信號；遠程存儲器，用于存儲預(yù)設(shè)干旱程度閾值，還用于存儲水量對照表，所述水量對照表保持了作物干旱程度和預(yù)定灌溉水量的一一對應(yīng)關(guān)系；處理器，與所述遠程無線通信接口和所述遠程存儲器分別連接，針對每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)，當(dāng)接收到的所述對應(yīng)的作物干旱程度大于等于所述預(yù)設(shè)干旱程度閾值時，發(fā)出電磁閥打開信號，并基于所述對應(yīng)的作物干旱程度在所述水量對照表中查找對應(yīng)的預(yù)定灌溉水量，并在接收到的所述已流入水量與所述對應(yīng)的預(yù)定灌溉水量匹配時，發(fā)出電磁閥關(guān)閉信號；顯示器，與所述處理器連接，用于實時顯示每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)的所述對應(yīng)的作物干旱程度和所述已流入水量，還基于電磁閥打開信號或電磁閥關(guān)閉信號實時顯示每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)的電磁閥的動態(tài)開關(guān)；

    基于圖像采集的農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)中，所述顯示器基于每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)的所述對應(yīng)的作物干旱程度，顯示所有農(nóng)田分區(qū)的干旱動態(tài)模擬圖，所述顯示器還基于每一個現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)的所述已流入水量，顯示所有農(nóng)田分區(qū)的灌溉水道動態(tài)。
農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)，當(dāng)前的農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)集中了電磁閥控制、流量檢測等技術(shù)手段，根據(jù)管理人員個人經(jīng)驗或依靠農(nóng)田土壤濕度檢測，確定每一塊農(nóng)田的灌溉水量，雖然在一定程度上具有合理灌溉、有效節(jié)水的技術(shù)效果。