本发明属于数据处理，具体涉及一种用于草场的草料健康监测方法及装置。
背景技术：
1、随着畜牧业的发展，草料在提供全面均衡营养、降低生产成本及保护生态环境方面展现出显著优势。然而，草料的生产和利用也面临技术门槛、储藏保鲜难题及市场需求多样化等挑战。当前，随着科技进步和政策支持，草料产业正逐步向科学化、规模化、多元化方向发展，以满足畜牧业对高质量、低成本饲料的需求，推动畜牧业的可持续发展。
2、草料在总生长周期内的健康监测主要通过人工观察草料的生长状态、色泽变化、病虫害情况等多个维度进行。草料健康监测采用了一系列科学的方法和技术手段，包括但不限于定期巡查、采样检测、病虫害预警系统等。这些方法能够及时发现草料生长过程中出现的问题，如养分不足、病虫害侵袭等，从而采取相应的措施进行干预和调整，确保草料健康生长，提高产量和品质。
3、上述技术手段对于草料的健康监测依赖于人为主观判断，这一做法存在显著弊端。人为判断耗时耗力，导致生产成本的增加，而生产效率与效益却未能相应提升，形成了资源投入的浪费。由于人的主观性和经验差异，这种检测方式往往具有片面性，难以全面、准确地评估草料的整体健康状况，可能忽略了一些潜在的问题或风险。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于解决草料的健康监测依赖于人为主观判断的问题，而提出一种用于草场的草料健康监测方法及装置。
2、在本发明实施的第一方面，首先提出一种用于草场的草料健康监测方法，所述方法包括:
3、拍摄草场的俯视图，根据所述俯视图的锚点进行定位，识别所述俯视图中的目标区域并进行划分得到目标图像集；
4、针对所述目标图像集中的目标图像进行图像特征提取，根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段；所述草料生长周期包括：幼苗期，生长期，开花期，成熟期；
5、计算所述目标图像的像素均值，获取各个传感器的监测数据，根据所述像素均值判断当前阶段的长势；传感器包括：湿度传感器、土壤养分传感器、温度传感器和光电传感器。
6、可选的，针对所述目标图像集中的目标图像进行图像特征提取之前，所述方法包括：
7、获取历史图像特征集，将所述历史图像特征集中的特征数据输入至卷积神经网络模型中进行训练，得到损失值；所述特征数据包括：草料高度，草料叶片颜色，草料稀疏程度；
8、根据所述损失值更新所述卷积神经网络模型的模型参数，得到训练模型；
9、执行迭代更新训练，以使所述训练模型达到预设迭代次数或损失值不再下降，则停止更新训练并输出图像特征提取模型。
10、可选的，根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段包括：
11、根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段；
12、若所述草料高度处于第一高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第一像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第一稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为幼苗期；
13、若所述草料高度处于第二高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第二像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第二稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为生长期；
14、若所述草料高度处于第三高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第三像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第三稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为开花期；
15、若所述草料高度处于第三高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第四像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第三稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为成熟期。
16、可选的，根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段，所述方法还包括：
17、计算所述俯视图中目标区域的像素均值，根据所述像素均值识别所述目标区域内是否存在异常区域；
18、若所述目标区域内的像素差值大于第一阈值，并将所述像素差值的面积占比超过第二阈值的区域确定为异常区域；
19、将所述异常区域的图像转换为灰度图像，提取所述灰度图像的纹理特征，根据所述纹理特征和像素均值判断草料是否出现病虫害。
20、可选的，根据所述像素均值判断当前阶段的长势包括：
21、确定草料的生长周期，根据所述像素均值和各个传感器的监测数据计算得到草料的长势评分；
22、若所述长势评分小于标准评分区间的下限，则判定所述目标区域的草料生长缓慢；
23、若所述长势评分大于标准评分区间的上限，则判定所述目标区域的草料生长迅猛；
24、若所述长势评分处于标准评分区间内，则判定所述目标区域的草料生长正常；
25、长势评分计算公式：
26、
27、其中，g为长势评分，a为像素均值占比，x为草料的像素均值，l为光照强度，t为环境温度，m为土壤湿度，f为土壤离子浓度。
28、在本发明实施的第二方面，提出一种用于草场的草料健康监测装置，所述装置包括：图像处理模块、周期判断模块和长势判断模块：
29、所述图像处理模块，用于拍摄草场的俯视图，根据所述俯视图的锚点进行定位，识别所述俯视图中的目标区域并进行划分得到目标图像集；
30、所述周期判断模块，用于针对所述目标图像集中的目标图像进行图像特征提取，根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段；所述草料生长周期包括：幼苗期，生长期，开花期，成熟期；
31、所述长势判断模块，用于计算所述目标图像的像素均值，获取各个传感器的监测数据，根据所述像素均值判断当前阶段的长势；传感器包括：湿度传感器、土壤养分传感器、温度传感器和光电传感器。
32、可选的，所述装置还包括：模型预处理模块、参数更新模块和迭代训练模块：
33、所述模型预处理模块，用于获取历史图像特征集，将所述历史图像特征集中的特征数据输入至卷积神经网络模型中进行训练，得到损失值；所述特征数据包括：草料高度，草料叶片颜色，草料稀疏程度；
34、所述参数更新模块，用于根据所述损失值更新所述卷积神经网络模型的模型参数，得到训练模型；
35、所述迭代训练模块，用于执行迭代更新训练，以使所述训练模型达到预设迭代次数或损失值不再下降，则停止更新训练并输出图像特征提取模型。
36、可选的，所述周期判断模块包括：特征判断模块、第一周期模块、第二周期模块、第三周期模块和第四周期模块：
37、所述特征判断模块，用于根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段；
38、所述第一周期模块，用于若所述草料高度处于第一高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第一像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第一稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为幼苗期；
39、所述第二周期模块，用于若所述草料高度处于第二高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第二像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第二稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为生长期；
40、所述第三周期模块，用于若所述草料高度处于第三高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第三像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第三稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为开花期；
41、所述第四周期模块，用于若所述草料高度处于第三高度阈值区间内，所述草料叶片颜色的像素均值处于第四像素阈值区间，所述草料稀疏程度处于第三稀疏阈值区间内，则将所述草料生长周期判断为成熟期。
42、可选的，所述周期判断模块还包括：异常检测模块、异常确定模块和异常判断模块：
43、所述异常检测模块，用于计算所述俯视图中目标区域的像素均值，根据所述像素均值识别所述目标区域内是否存在异常区域；
44、所述异常确定模块，用于若所述目标区域内的像素差值大于第一阈值，并将所述像素差值的面积占比超过第二阈值的区域确定为异常区域；
45、所述异常判断模块，用于将所述异常区域的图像转换为灰度图像，提取所述灰度图像的纹理特征，根据所述纹理特征和像素均值判断草料是否出现病虫害。
46、可选的，所述长势判断模块包括：评分计算模块、第一长势模块、第二长势模块和第三长势模块：
47、所述评分计算模块，用于确定草料的生长周期，根据所述像素均值和各个传感器的监测数据计算得到草料的长势评分；
48、所述第一长势模块，用于若所述长势评分小于标准评分区间的下限，则判定所述目标区域的草料生长缓慢；
49、所述第二长势模块，用于若所述长势评分大于标准评分区间的上限，则判定所述目标区域的草料生长迅猛；
50、所述第三长势模块，用于若所述长势评分处于标准评分区间内，则判定所述目标区域的草料生长正常；
51、长势评分计算公式：
52、
53、其中，g为长势评分，a为像素均值占比，x为草料的像素均值，l为光照强度，t为环境温度，m为土壤湿度，f为土壤离子浓度。
54、本发明的有益效果：
55、本发明提出了一种用于草场的草料健康监测方法，通过本发明公开了一种用于草场的草料健康监测方法及装置，涉及数据处理技术领域；拍摄草场的俯视图，根据俯视图的锚点进行定位，识别俯视图中的目标区域并进行划分得到目标图像集；针对目标图像集中的目标图像进行图像特征提取，根据图像特征判断目标区域内草料生长周期所处的阶段；计算目标图像的像素均值，获取各个传感器的监测数据，根据像素均值判断当前阶段的长势；采用俯视图拍摄与图像分析技术监测草场，结合图像特征提取判断草料生长周期，并利用像素均值与传感器数据判断长势，不仅降低了人为判断出错的概率，还显著提升系统监测的准确性和效率，有效降低了生产成本。
1.一种用于草场的草料健康监测方法，其特征在于，所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的一种用于草场的草料健康监测方法，其特征在于，针对所述目标图像集中的目标图像进行图像特征提取之前，所述方法包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于草场的草料健康监测方法，其特征在于，根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段包括：
4.根据权利要求1所述的一种用于草场的草料健康监测方法，其特征在于，根据所述图像特征判断所述目标区域内草料生长周期所处的阶段，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的一种用于草场的草料健康监测方法，其特征在于，根据所述像素均值判断当前阶段的长势包括：
6.一种用于草场的草料健康监测装置，其特征在于，所述装置包括：图像处理模块、周期判断模块和长势判断模块：
7.根据权利要求6所述的一种用于草场的草料健康监测装置，其特征在于，所述装置还包括：模型预处理模块、参数更新模块和迭代训练模块：
8.根据权利要求6所述的一种用于草场的草料健康监测装置，其特征在于，所述周期判断模块包括：特征判断模块、第一周期模块、第二周期模块、第三周期模块和第四周期模块：
9.根据权利要求6所述的一种用于草场的草料健康监测装置，其特征在于，所述周期判断模块还包括：异常检测模块、异常确定模块和异常判断模块：
10.根据权利要求6所述的一种用于草场的草料健康监测装置，其特征在于，所述长势判断模块包括：评分计算模块、第一长势模块、第二长势模块和第三长势模块：
