[發明專利]一種自動觀測農作物株高數據的系統及方法

在審

• 申請號: 201910363806.X
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110068277A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 劉布春;李志海;劉園
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所;李志海
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 孫進華;賀亞明

1.一種自動觀測農作物株高數據的系統，其特征在于，所述自動觀測農作物株高數據的系統包括：圖像采集裝置(2)、中央處理器、人機交互裝置和數字標尺(3)，所述圖像采集裝置(2)安裝在可行走的測量機器人(1)上，圖像采集裝置(2)在測量機器人(1)上能夠縱向移動，所述圖像采集裝置(2)采集農作物與數字標尺(3)對比照片，拍攝完成后傳送至中央處理器進行圖像分析提取農作物高度數據，并與上一次測量的農作物高度數據有效值進行比對計算差值，中央處理器通過差值調整圖像采集裝置(2)高度，自動進行下一次圖像采集，所述人機交互裝置與中央處理器連接。

2.如權利要求1所述的一種自動觀測農作物株高數據的系統，其特征在于，所述人機交互裝置向中央處理器發送指令并接收中央處理器發送的處理結果。

3.如權利要求1所述的一種自動觀測農作物株高數據的系統，其特征在于，所述測量機器人(1)上安裝有承載桿，圖像采集裝置(2)安裝在承載桿端部，承載桿通過滑塊與絲杠連接，測量機器人(1)底部安裝電機，電機的輸出端與絲杠連接，電機帶動絲杠轉動調節承載桿的位置，所述電機通過電機控制器與中央處理器連接。

4.如權利要求1所述的一種自動觀測農作物株高數據的系統，其特征在于，所述數字標尺(3)插設在農田中，數字標尺(3)的零點與地面齊平，數字標尺(3)帶有數字刻度的一側噴涂熒光粉。

5.如權利要求1所述的一種自動觀測農作物株高數據的系統，其特征在于，所述圖像采集裝置(2)水平采集農作物與數字標尺(3)重疊的圖像，數字標尺(3)下部被農作物遮擋，圖像采集裝置(2)無法采集到熒光信息，數字標尺(3)上未被農作物遮擋的部分，熒光信息由圖像采集裝置(2)進行采集，采集后的圖片發送至中央處理器。

6.如權利要求1所述的一種自動觀測農作物株高數據的系統，其特征在于，所述中央處理器內包括圖像處理模塊、數據提取模塊、數據比對模塊、數據轉換模塊和電機控制模塊，所述圖像處理模塊根據采集的圖片中的熒光信息與數字標尺(3)上的刻度進行匹配，分辨熒光信息的分界點，所述數據提取模塊將熒光分界點對應的刻度值進行識別提取，確定農作物高度，所述數據比對模塊將測得的農作物高度數據與上一次測量的農作物高度有效值的最小值進行比對計算差值，所述數據轉換模塊將計算的差值轉化為絲杠旋轉圈數和絲杠旋轉方向，所述電機控制模塊與電機控制器連接，控制電機轉動，調整圖像采集裝置(2)高度，進行下一次圖像采集。

7.如權利要求1所述的一種自動觀測農作物株高數據的系統，其特征在于，所述自動觀測農作物株高數據的系統設置有預置執行命令模塊，所述預置執行命令模塊定時自動采集農作物高度數據。

8.一種自動觀測農作物株高數據的方法，其特征在于，所述觀測方法為：

通過人機交互裝置向中央處理器發送指令，控制測量機器人(1)在農田里移動至測量點；

通過圖像采集裝置(2)采集的實時畫面調整圖像采集裝置(2)的高度，圖像采集裝置(2)采集圖像信息發送至中央處理器；

中央處理器內的圖像處理模塊根據采集的圖片中的熒光信息與數字標尺(3)上的刻度進行匹配，分辨熒光信息的分界點；

數據提取模塊將熒光分界點對應的刻度值進行識別提取，確定農作物高度；

農作物高度數值通過中央處理器發送至人機交互裝置進行顯示并記錄。