[發(fā)明專利]一種基于LIDAR溫室植物冠層結(jié)構(gòu)識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110493489.0
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113128462A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊會民;喻晨;陳毅飛;張麗;劉旋峰;牛長河;周欣;王學(xué)農(nóng);蔣永新
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/62
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 陳萬江

1.一種基于LIDAR溫室植物冠層結(jié)構(gòu)識別方法，其特征在于：包括如下步驟：

S01、裝有雷達的無人機沿番茄植株的種植方向飛行，通過雷達對溫室內(nèi)植株群體的生長狀況進行掃描，并將掃描結(jié)果發(fā)送到控制器；

S02、控制器根據(jù)雷達的掃描結(jié)果云數(shù)據(jù)構(gòu)建溫室內(nèi)植株群體的三維模型；

S03、分析處理器自動濾除植株群體三維模型中非番茄植株的植被信息，獲得包含僅番茄植株群分布及高度信息的基準(zhǔn)圖；

S04、所述分析處理器從所述基準(zhǔn)圖中提取最高番茄植株的冠層頂點(最高點)；

S05、在最高番茄植株的冠層頂點與基準(zhǔn)圖的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建最高番茄植株的主莖三維圖；

S06、根據(jù)主莖三維圖與基準(zhǔn)圖構(gòu)建最高番茄植株的支莖三維圖；

SO7、根據(jù)主莖三維圖、基準(zhǔn)圖與支莖三維圖構(gòu)建最高番茄植株的葉片，從而獲取最高番茄植株的冠形輪廓；

S08、根據(jù)最高番茄植株的冠形輪廓分離單體植株并確定各自冠形輪廓的邊界位置，得到番茄植株冠形邊界識別結(jié)果；

S09、結(jié)合冠層頂點與冠形邊界識別結(jié)果，基于伸縮圓與冠高比的冠形體積計算方法生成單體冠形體積分布圖；具體計算方法為：a.在冠形邊界識別結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用伸縮圓算法獲得橢球體形結(jié)構(gòu)的長半軸與短半軸參數(shù)；b.結(jié)合冠層頂點檢測結(jié)果的高度信息，通過冠高比概念計算得到極半徑參數(shù)；c.經(jīng)由橢球體積計算公式最終獲得番茄植株體積的估算量。