[發明專利]一種農田土壤表層殘膜殘留量的測量方法及系統

有效

• 申請號: 201611122214.1
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106644939B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 胡燦;王旭峰;魯兵;張攀峰;劉超吉;王龍
• 申請（專利權）人: 塔里木大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種農田土壤表層殘膜殘留量的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，農田表面殘膜殘留量圖像信息的獲取；

步驟2，農田表面殘膜殘留量圖像信息的預處理；

步驟3，農田表面殘膜殘留量的統計測量；

步驟4，根據表層殘膜殘留量信息進行數學分析計算，統計表層殘膜與耕層殘膜之間的數值關系，計算出耕層殘膜的殘膜殘留量；

步驟1中：

圖像獲取由無人機完成，用所述無人機下端圖像傳感器對測量區域進行圖像拍攝，拍攝后的圖像信息由所述無人機上的圖像發射器發射無線圖像信號，圖像接收器獲取圖像信號并將圖像信號輸入至計算機；

當所述計算機發出測量信號時，所述無人機自動設定所述圖像傳感器焦距為2.5倍焦距，標準鏡頭的視角50度，所述無人機上升，使所述圖像傳感器離農田拍攝高度為5米，當檢測光強信號光照度大于1000lux時，以大于600萬像素將所述圖像傳感器與農田表面進行垂直拍攝，拍攝后圖像信息傳輸至所述計算機；

步驟1中：

圖像獲取由人造衛星完成，用所述人造衛星下端圖像傳感器對測量區域進行圖像拍攝，拍攝后的圖像信息由所述衛星上的圖像發射器發射無線圖像信號，圖像接收器獲取圖像信號并將圖像信號輸入至計算機；

步驟2中：

將獲取的農田圖像變成灰度圖像；

設置殘膜的灰度區分閥值，設置閥值I＝0.4，以此標準進行殘膜圖像分割，將圖像進行二值化處理；

通過閉合運算與腐蝕運算，將二值化后的殘膜形狀灰度值進行量化統計相加，根據換算公式：R₀＝(Q/1000)*1.04，最終得出測量區域農田表面的殘膜殘留量的量化值，其中，R₀為農田表面殘膜殘留量的測量值，單位為克，Q為圖像殘膜形狀量化值，1.04為經驗常數；

步驟3中，根據土壤表層農膜與土壤總農膜質量的比例關系，通過土壤表層殘膜的圖像數據推算土壤中整體農膜殘留量；

步驟4中，根據所采集圖像的田間地塊大小，通過土壤表層殘膜殘留量的統計值，依照下面的計算數學模型進行地塊殘膜殘留量的判斷：

R＝(6.25×R₀)δ，

其中，δ為春耕播種時的整地后殘膜與土壤均勻度系數，沙土取1.02，壤土取1.05；

R為測量地塊的殘膜殘留量，單位為克。

2.一種用于實現如權利要求1所述的農田土壤表層殘膜殘留量的測量方法的農田土壤表層殘膜殘留量的測量系統，所述測量系統包括無人機或人造衛星，圖像傳感器，圖像發射器，圖像接收器和計算機。