一种基于5G传输技术的病虫害图像处理系统及其方法
技术领域
本发明涉及病虫害图像处理领域，公开了一种基于5G传输技术的病虫害图像处理系统及其方法。
背景技术
基于我国悠久的历史，和广袤的土地，我国一直是一个农业大国。传统的农业播种方式有撒播、点播、条播、精播；其中撒播和点播的方式比较大众，其实这些播种方式，都是由人类撒播种植发展延伸而来；记录在册中最早的生产作业方式，就是劳动者拿着种子，一把一把的抛撒在田地上；直到现在，这种方式还在很多地区应用着。
随着中国5G运营牌照的发放,人们能够享受到极速无线移动通信的日子即将到来；第五代无线通信系统具有的高速率、低延时和大容量三个特性,足以在社会掀起一场新的信息科技革命。5G无线移动通信的主要特色在于能够实现物或者机器间的连接,即万物互联。
5G传输技术不仅仅在日常生活中可以体验到，在农业中也有着很大的作用，5G技术可以把远程监控信号传输的效率大大提升，但现有技术中的病虫害图像处理系统的信号传输频率无法满足5G传输的标准，所以需要解除如何让信号采用高频传输的同时可以有效的增大信号频率，同时由于传输速度快，如何使信号的波形稳定从而可以减小损耗是现在需要解决的问题。
发明内容
发明目的：提供一种基于5G传输技术的病虫害图像处理系统及其方法，以解决上述问题。
技术方案：一种基于5G传输技术的病虫害图像处理系统， 包括：
信号发射单元，用于进行外部农田病虫害图像采集信号的发射；
信号处理单元，用于进行采集信号发射前的处理，使之可以快速输出并进行信号处理；
信号接收单元，用于进行接收采集信号，并进行输出；
转换成像单元，用于图像信号的转换，并通过解码从而在显示器上成像。
在一个实施例中，信号处理单元包括：
调制电路，用于进行采集图信号的发射前的调制，从而变换成频带适合信道传输的高频信号；
放大电路，用于进行调制信号发射前的功率放大；
振荡电路，用于把发射前的采集变换到工作所需的一定振幅和一定频率，从而保证传输稳定。
在一个实施例中，调制电路包括：电阻R24、稳压管D2、电阻R23、可调电阻RV1、三极管Q3、三极管Q4、电阻R22、电阻R21、电阻R20、电容C7、电容C8、集成电路U5、电容C5、电阻R19、电容C6；其中，所述电阻R24的一端输入信号，所述电阻R24的另一端与所述稳压管D2的正极连接，所述稳压管D2的负极同时与所述电阻R23的一端、所述三极管Q3的集电极、基极和所述三极管Q4的基极连接，所述三极管Q3的发射极与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R23的另一端与所述可调电阻RV1的一端、控制端连接，所述可调电阻RV1的另一端接地，所述三极管Q4的发射极与所述电阻R21的一端连接，所述三极管Q4的集电极同时与所述集成电路U5的7号引脚和所述电阻R19的一端连接，所述集成电路U5的4号引脚、8号引脚同时与所述电阻R20的一端和所述电容C7的一端连接，所述电容C7的另一端与所述电容C8的一端连接且接地，所述电容C8的一端输入电压，所述电阻R21的另一端同时与所述电阻R22的另一端、所述电阻R20的另一端和所述电容C8的另一端连接、且电容C8的另一端输入电压，所述集成电路U5的6号引脚与所述电阻R19的另一端连接、且同时与所述电容C6的一端和集成电路U5的2号引脚连接，所述集成电路U5的5号引脚与所述电容C5的一端连接，所述集成电路U5的1号引脚同时与所述电容C5的另一端和所述电容C6的另一端连接且接地，所述集成电路U5的3号引脚输出。
在一个实施例中，放大电路包括：电容C1、运算放大器U1、电阻R1、电阻R5、电阻R3、电阻R2、电阻R4、放大器U2A、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C2、电阻R6、电阻R10、电容C3、放大器U3A、电阻R11；其中，所述运算放大器U1的3号引脚与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端输入信号，所述运算放大器U1的7号引脚、4号引脚输入工作电压，所述运算放大器U1的1号引脚与所述电阻R1的一端连接，所述运算放大器U1的5号引脚与所述电阻R1的另一端连接，所述运算放大器U1的6号引脚与2号引脚连接、且同时与所述电阻R3的一端和所述放大器U2A的3号引脚连接，所述放大器U2A的2号同时与所述电阻R2的一端和所述电阻R7的一端连接，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R3的一端、所述电阻R4的一端和所述电阻R5的一端连接，所述放大器U2A的4号引脚同时与所述电阻R4的另一端和所述电阻R6的一端连接，所述放大器U2A的11号引脚同时与所述电阻R5的另一端、所述电阻R8的一端和所述电容C2的一端连接，所述放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R7的另一端和所述电阻R9的一端连接，所述放大器U3A的2号引脚同时与所述电阻R6的另一端、所述电阻R8的另一端和所述电容C2的另一端连接，所述放大器U3A的3号引脚同时与所述电阻R9的另一端和所述电阻R10的一端连接，所述电容C3的一端与所述电阻10的另一端连接，所述放大器U3A的1号引脚同时与所述电容C3的另一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端输出。
在一个实施例中，振荡电路包括：电阻R13、电阻R14、电阻R12、比较器U4A、电阻R17、三极管Q1、三极管Q2、电阻R18、稳压管D1、电阻R15、电阻R16、电容C4；其中，所述比较器U4A的3号引脚同时与所述电阻R13的一端、所述电阻R12的一端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端接地，所述比较器U4A的4号引脚接地，所述比较器U4A的2号引脚同时与所述电阻R15的一端、所述电阻R16的一端和所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述比较器U4A的1号引脚同时与所述电阻R12的另一端、所述电阻R15的另一端和所述稳压管D1的正极连接且输出，所述比较器U4A的8号引脚同时与所述电阻R13的另一端、所述电阻R17的一端和所述三极管Q2的发射极连接，所述电阻R13的另一端输入信号，所述三极管Q1的基极与所述稳压管D1的负极连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端同时与所述电阻R17的另一端和所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R16的另一端连接。
在一个实施例中，集成电路U5的型号为NE555。
一种基于5G传输技术的病虫害图像处理系统的方法，利用设置在农田外部的传感器进行农田内部病害虫的检测和图像采集，同时将采集信号进行发射，具体步骤如下：
步骤1、首先传感器进行采集农田的内部情况，并将采集喜欢通过5G传输技术进行快速传输，最后通过物联网技术，实现病虫害图像的实时成像，从而方便工作人员进行远距离观察；
步骤2、在信号进行发射前，需要先进行信号的处理，从而达到5G传输的标准，通过先进行信号的调制，进行将信号变换成适合的高频信号，同时利用振荡电路进行将信号的振幅和频率变换到工作传输范围内，最后利用放大电路进行信号的功率放大和整形输出。
在一个实施例中，根据步骤2进一步得到：
步骤3、信号通过调制电路中的电阻R24进行输入，通过稳压管D2的正极引脚得电导通，从而信号通过稳压管D2的负极输出值由三极管Q3、三极管Q4、电阻R22和电阻R21组成的电流镜像电路，电流值由可调电阻RV1控制电阻R23电阻值，从而进行控制电流值，同时三极管Q4的集电极通过将信号输入到集成电路U5的7号引脚，同时经过集成电路U5配合电容C5和电容C6进行内部的调制，最后通过集成电路U5的3号引脚进行输出调制信号；
步骤4、调制信号输出值振荡电路中，信号通过电阻R13的另一端输入，同时信号通过输入三极管Q2、三极管Q1配合电阻R17与电阻R18组成的频率控制电路进行频率的控制，同时比较器U4A进行与参考值进行比较，如果信号频率符合传输条件，则稳压管D1截止，信号之间输出，反之，信号不符合传输条件，则稳压管D1导通，则传送至频率控制电路进行控制，同时参考频率 值由电阻R12、电阻R13、电阻R14进行控制频率的范围；
步骤5、信号最终通过电容C1输入运算放大器U1中进行计算，同时通过运算放大器U1的6号引脚输出至二次放大电路；二次放大电路由电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7配合放大器U2A组成，电阻R4和电阻R5输入偏置静态工作点,对运算放大器U1输入过来的信号进行放大,其放大倍数取决于R2和R7的比值；最后通过放大器U2A的1号引脚进行放大输出、且输出至整形电路中，整形电路中由电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3和放大器U3A组成，将输出的放大信号整形为等幅方波信号进行输出。
在一个实施例中，在振荡电路中，参考频率的最大值用Vmax表示，最小值用Vmin表示，V表示基本值，通过设定电阻R12、电阻R13、电阻R14的阻值可以得出式1：
式中，R1表示电阻R14的阻值，R2表示电阻R13的阻值，R3表示电阻R12的阻值；则根据式1可以得出式2：
从而可以得出频率的工作的阈值。
有益效果：本发明通过利用5G传输技术进行传输病虫害图像监测信号，通过在进行传输前，利用调制电路进行采集图信号的发射前的调制，从而变换成频带适合信道传输的高频信号；其次利用放大电路进行调制信号发射前的功率放大；最后通过振荡电路，把发射前的采集变换到工作所需的一定振幅和一定频率，从而保证传输稳定；同时振荡电路中可以根据场合的不同，和采集量的大小，可以进行控制处理信号频率的大小，从而本发明可以使信号的传输速率可以符合5G传输速率，同时在进行多信号传输时，可以进行控制传输频率，从而可以有效减少传输的损耗，同时可以有效的保证传输信号的波形稳定，从而提高传输效率。
附图说明
图1是本发明的工作流程图。
图2是本发明的信号处理单元电路图。
图3是本发明的调制电路图。
图4是本发明的振荡电路图。
图5是本发明的放大电路图。
具体实施方式
如图1所示，在该实施例中，一种基于5G传输技术的病虫害图像处理系统及其方法，包括：信号发射单元、信号接收单元、信号处理单元、以及转换成像单元；其中所述信号处理单元包括：调制电路、振荡电路、以及放大电路。
在进一步的实施例中，调制电路包括：电阻R24、稳压管D2、电阻R23、可调电阻RV1、三极管Q3、三极管Q4、电阻R22、电阻R21、电阻R20、电容C7、电容C8、集成电路U5、电容C5、电阻R19、电容C6。
在更进一步的实施例中，所述电阻R24的一端输入信号，所述电阻R24的另一端与所述稳压管D2的正极连接，所述稳压管D2的负极同时与所述电阻R23的一端、所述三极管Q3的集电极、基极和所述三极管Q4的基极连接，所述三极管Q3的发射极与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R23的另一端与所述可调电阻RV1的一端、控制端连接，所述可调电阻RV1的另一端接地，所述三极管Q4的发射极与所述电阻R21的一端连接，所述三极管Q4的集电极同时与所述集成电路U5的7号引脚和所述电阻R19的一端连接，所述集成电路U5的4号引脚、8号引脚同时与所述电阻R20的一端和所述电容C7的一端连接，所述电容C7的另一端与所述电容C8的一端连接且接地，所述电容C8的一端输入电压，所述电阻R21的另一端同时与所述电阻R22的另一端、所述电阻R20的另一端和所述电容C8的另一端连接、且电容C8的另一端输入电压，所述集成电路U5的6号引脚与所述电阻R19的另一端连接、且同时与所述电容C6的一端和集成电路U5的2号引脚连接，所述集成电路U5的5号引脚与所述电容C5的一端连接，所述集成电路U5的1号引脚同时与所述电容C5的另一端和所述电容C6的另一端连接且接地，所述集成电路U5的3号引脚输出。
在进一步的实施例中，放大电路包括：电容C1、运算放大器U1、电阻R1、电阻R5、电阻R3、电阻R2、电阻R4、放大器U2A、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C2、电阻R6、电阻R10、电容C3、放大器U3A、电阻R11。
在更进一步的实施例中，所述运算放大器U1的3号引脚与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端输入信号，所述运算放大器U1的7号引脚、4号引脚输入工作电压，所述运算放大器U1的1号引脚与所述电阻R1的一端连接，所述运算放大器U1的5号引脚与所述电阻R1的另一端连接，所述运算放大器U1的6号引脚与2号引脚连接、且同时与所述电阻R3的一端和所述放大器U2A的3号引脚连接，所述放大器U2A的2号同时与所述电阻R2的一端和所述电阻R7的一端连接，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R3的一端、所述电阻R4的一端和所述电阻R5的一端连接，所述放大器U2A的4号引脚同时与所述电阻R4的另一端和所述电阻R6的一端连接，所述放大器U2A的11号引脚同时与所述电阻R5的另一端、所述电阻R8的一端和所述电容C2的一端连接，所述放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R7的另一端和所述电阻R9的一端连接，所述放大器U3A的2号引脚同时与所述电阻R6的另一端、所述电阻R8的另一端和所述电容C2的另一端连接，所述放大器U3A的3号引脚同时与所述电阻R9的另一端和所述电阻R10的一端连接，所述电容C3的一端与所述电阻10的另一端连接，所述放大器U3A的1号引脚同时与所述电容C3的另一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端输出。
在进一步的实施例中，振荡电路包括：电阻R13、电阻R14、电阻R12、比较器U4A、电阻R17、三极管Q1、三极管Q2、电阻R18、稳压管D1、电阻R15、电阻R16、电容C4。
在更进一步的实施例中，所述比较器U4A的3号引脚同时与所述电阻R13的一端、所述电阻R12的一端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端接地，所述比较器U4A的4号引脚接地，所述比较器U4A的2号引脚同时与所述电阻R15的一端、所述电阻R16的一端和所述电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端接地，所述比较器U4A的1号引脚同时与所述电阻R12的另一端、所述电阻R15的另一端和所述稳压管D1的正极连接且输出，所述比较器U4A的8号引脚同时与所述电阻R13的另一端、所述电阻R17的一端和所述三极管Q2的发射极连接，所述电阻R13的另一端输入信号，所述三极管Q1的基极与所述稳压管D1的负极连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端同时与所述电阻R17的另一端和所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R16的另一端连接。
工作原理：利用设置在农田外部的传感器进行农田内部病害虫的检测和图像采集，同时将采集信号传输至信号处理单元进行处理，通过输入调制电路进行信号调制，信号通过调制电路中的电阻R24进行输入，通过稳压管D2的正极引脚得电导通，从而信号通过稳压管D2的负极输出值由三极管Q3、三极管Q4、电阻R22和电阻R21组成的电流镜像电路，电流值由可调电阻RV1控制电阻R23电阻值，从而进行控制电流值，同时三极管Q4的集电极通过将信号输入到集成电路U5的7号引脚，同时经过集成电路U5配合电容C5和电容C6进行内部的调制，最后通过集成电路U5的3号引脚进行输出调制信号；
调制信号输出值振荡电路中，信号通过电阻R13的另一端输入，同时信号通过输入三极管Q2、三极管Q1配合电阻R17与电阻R18组成的频率控制电路进行频率的控制，同时比较器U4A进行与参考值进行比较，如果信号频率符合传输条件，则稳压管D1截止，信号之间输出，反之，信号不符合传输条件，则稳压管D1导通，则传送至频率控制电路进行控制，同时参考频率 值由电阻R12、电阻R13、电阻R14进行控制频率的范围；
信号最终通过电容C1输入运算放大器U1中进行计算，同时通过运算放大器U1的6号引脚输出至二次放大电路；二次放大电路由电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7配合放大器U2A组成，电阻R4和电阻R5输入偏置静态工作点,对运算放大器U1输入过来的信号进行放大,其放大倍数取决于R2和R7的比值；最后通过放大器U2A的1号引脚进行放大输出、且输出至整形电路中，整形电路中由电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C3和放大器U3A组成，将输出的放大信号整形为等幅方波信号进行输出
其次利用信号发射单元进行信号发射，同时采用5G进行传输，同时远处的控制终端设有接收器进行接收，利用信号接收单元进行接收同时传输至转换成像单元，进行信号转换解调，以及成像计算，从而通过显示器进行成像显示，从而实现快速的远程检监测。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
