[發明專利]一種便捷式快速獲取作物表型數據的設備和方法

在審

• 申請號: 201811319148.6
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109211908A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 陳國慶;姜東
• 申請（專利權）人: 南京恩格爾特信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;H04N5/225
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 梁艷

1.一種便捷式快速獲取作物表型數據的設備，其特征在于，包括：控制器、超算平臺、圖像采集接口卡和攝像頭組，所述圖像采集接口卡和所述超算平臺均與所述控制器數據連接，所述超算平臺與所述圖像采集接口卡通過高速接插件層疊連接，所述攝像頭組通過數據線與所述圖像采集接口卡連接，所述超算平臺位于所述圖像采集接口卡的上方，所述攝像頭組位于所述圖像采集借口卡的下方，所述攝像頭組包括一個RGB常規攝像頭和三個不同作物長勢敏感波段的單波段攝像頭。

2.根據權利要求1所述的便捷式快速獲取作物表型數據的設備，其特征在于，所述RGB常規攝像頭為超高清攝像頭。

3.根據權利要求2所述的便捷式快速獲取作物表型數據的設備，其特征在于，三個所述單波段攝像頭分別為560nm、680nm、810nm單波段攝像頭。

4.根據權利要求3所述的便捷式快速獲取作物表型數據的設備，其特征在于，三個所述單波段攝像頭的帶寬均為40nm，像素均為1300萬。

5.根據權利要求4所述的便捷式快速獲取作物表型數據的設備，其特征在于，還包括電池，所述電池與所述控制器連接。

6.根據權利要求5所述的便捷式快速獲取作物表型數據的設備，其特征在于，還包括安裝外殼，所述控制器、超算平臺、圖像采集接口卡均安裝在所述外殼內，所述攝像頭組中的四個攝像頭均勻分布安裝在所述外殼上，且所述四個攝像頭的鏡頭端露出在所述外殼的外面。

7.根據權利要求6所述的便捷式快速獲取作物表型數據的設備，其特征在于，所述四個攝像頭的鏡頭可翻轉。

8.一種便捷式快速獲取作物表型數據的方法，其特征在于，利用權利要求1-7所述的便捷式快速獲取作物表型數據的設備，包括如下步驟：

S1，將便捷式快速獲取作物表型數據的設備布置在作物附近，同時將攝像頭組的鏡頭對準植株相關部位，獲取到植株相關部位的圖像；

S2，獲取560nm單波段攝像頭所拍攝到的圖像灰度G₅₆₀、680nm單波段攝像頭所拍攝到的圖像灰度G₆₈₀以及810nm單波段攝像頭所拍攝到的圖像灰度G₈₁₀；

S3，按照如下公式計算不同波段下的比值灰度指數：

GRVI1＝G₈₁₀/G₅₆₀，

GRVI2＝G₈₁₀/G₆₈₀，

按照如下公式計算不同波段下的歸一化灰度指數：

GNDVI1＝(G₈₁₀-G₅₆₀)/(G₈₁₀+G₅₆₀)，

GNDVI2＝(G₈₁₀-G₆₈₀)/(G₈₁₀+G₆₈₀)，

其中，GRVI1為810nm和560nm波段下的比值灰度指數，GRVI2為810nm和680nm波段下的比值灰度指數，GNDVI1為810nm和560nm波段下的歸一化灰度指數，GNDVI2為810nm和680nm波段下的歸一化灰度指數；

S4，按照如下公式計算在不同波段下的作物的表型數據：

LAI1＝-0.909+3.308*GRVI1-0.333*GRVI1²，

LAI2＝-0.909+3.308*GRVI2-0.333*GRVI2²，

W1＝0.284+0.086/GRVI1，

W2＝0.284+0.086/GRVI2，

SPAD1＝1/(0.211×0.12*GNDVI1)，

SPAD2＝1/(0.211×0.12*GNDVI2)，

CN1＝38.376-333.21/GNDVI1，

CN2＝38.376-333.21/GNDVI2，

其中，LAI1為810nm和560nm波段下的葉面積指數；LAI2為810nm和680nm波段下的葉面積指數；W1為810nm和560nm波段下的干物質積累量，kg/m²；W2為810nm和680nm波段下的干物質積累量，kg/m²；SPAD1為810nm和560nm波段下的葉綠素含量，g/kg；SPAD2為810nm和680nm波段下的葉綠素含量，g/kg；CN1為810nm和560nm波段下的冠層葉片氮含量，g/kg；CN2為810nm和680nm波段下的冠層葉片氮含量，g/kg。