[發明專利]一種基于車載系統的作物生長監測裝置與方法

有效

• 申請號: 201310215439.1
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103278197A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 朱艷;董繼飛;曹衛星;倪軍;田永超;姚霞;丁永前
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;蔣真

1.一種基于車載系統的作物生長監測裝置，其特征在于：包括多光譜作物生長傳感器及光譜數據采集器、GPS基準站、GPS接收機、車載系統速度傳感器、加速度傳感器、重力傳感器、電子羅盤、車載系統狀態采集器、屏蔽電纜線、車載終端和傳感器支架、電源電路，其中：

所述多光譜作物生長傳感器固定在傳感器支架上，多光譜作物生長傳感器通過屏蔽電纜線與光譜數據采集器連接；光譜數據采集器通過CAN總線與車載終端連接；

所述GPS基準站固定在目標田塊附近；GPS接收機固定在駕駛室內部，GPS接收機的天線安裝在駕駛室頂部，GPS接收機通過串口與車載終端連接；

所述車載系統速度傳感器、加速度傳感器、重力傳感器和電子羅盤鑲嵌在車載系統狀態采集器內部，車載系統狀態采集器固定在駕駛室內，通過CAN總線與車載終端連接，實時發送車載系統狀態數據；

所述電源電路與車載電瓶相連并為整個系統供電。

2.根據權利要求1所述的一種基于車載系統的作物生長監測裝置，其特征在于:所述多光譜作物傳感器包括上行光傳感器、下行光傳感器、三芯屏蔽線、固定支架，上行光傳感器連接于固定支架上表面；下行光傳感器連接于固定支架下表面。

3.根據權利要求2所述的一種基于車載系統的作物生長監測裝置，其特征在于：所述多光譜傳感器檢測波段為715nm至735nm、820nm至840nm。

4.根據權利要求1-3任一所述的基于車載系統的作物生長監測裝置的田間作物生長信息快速無損檢測方法，其特征在于采用如下步驟：

步驟1），將上行光傳感器連接于固定支架上表面；下行光傳感器連接于固定支架下表面；固定支架通過緊固螺絲固定在傳感器支架上；安裝另一組傳感器于中軸線的另一邊，設置下行光作物生長傳感器與水平位置成90°，距離作物冠層高度0.7m～1.2m。

步驟2），系統初始化，首先系統上電，打開作物生長信息采集系統，打開串口等到GPS接收機初始化完成，當機車運行至目標田塊邊緣時，啟動機車，存儲矢量數據設置該機車啟動點為基準點，隨后使得機車按單一時向（順/逆時針）繞目標田塊運行一周，當行駛至基準點附近時停止存儲矢量數據，生成監測小區，系統將自動生成監測小區；

步驟3），數據采集，機車進入監測小區，在打開步驟2）生成的監測小區區域內，系統將進入采集點狀態，并實時更新顯示采集點的位置，在監測小區區域內，機車在小區內沿間隔4m～6m的S型路線進行采集，監測小區區域運行結束時；

步驟4），數據分析，對采集到的數據進行插值分析，形成空間分布圖，分析選項有反射率：包含715nm至735nm反射率、820nm至840nm反射率兩個選項；植被指數：包含歸一化植被指數（N差值植被指數（NDVI））、差值植被指數（DVI）、比值植被指數（RVI）三個指數；農學指標：包含葉片含氮量、葉面積指數、葉干重、葉片氮積累量；農學指標分析前完成對分析選項卡進行設置，設置作物、品種及相應的生育期，以確保系統反演的準確性。