[发明专利]一种农田环境小气候的监测系统、装置及方法

权利要求书

1.一种实现农作物在田环境小气候监测的系统，其特征在于，包括：立杆装置、多个要素传感器群、图像采集装置以及数据采集装置，其中：

立杆装置，用于通过固定杆装配与固定杆同圆心的移动杆和垂直于该移动杆的多个移动壁柄，根据数据采集装置输出的移动杆移动指令控制移动杆移动带动承载相应要素传感器群的移动臂柄上下移动；

多个要素传感器群，用于安装在立杆上相应高度位置的移动壁柄上监测农作物在田环境小气候，并将监测到的小气候要素参数输出给数据采集装置；

图像采集装置，用于通过云台控制摄像头的运动，通过运动在不同的位置上的摄像头将拍摄的农田中农作物植株高度的图像信息输出给数据采集装置；

数据采集装置，用于根据摄像头输出的农作物植株高度的图像信息计算出农作物植株的实际高度；通过计算出的植株群体的冠层高度向立杆装置输出移动杆移动指令；分析要素传感器群输出的各小气候要素参数。

2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述数据采集装置根据多点农作物植株高度的图像像素，并根据标准参照物的实际测量高度和其拍摄高度的图像像素的比例关系，计算出多点植株的实际高度；根据对多点植株的实际高度进行平均计算确定所述植株群体的冠层高度；向所述立杆装置输出分别将移动杆向上移动第一比例冠层高度和第二比例冠层高度的移动杆移动指令；

所述立杆装置根据输入的所述移动杆移动指令将移动杆向上移动，分别带动第一移动壁柄定位到第一比例冠层高度上，并带动第二移动壁柄定位到第二比例冠层高度上；

第一要素传感器群通过第一移动壁柄在第一比例冠层高度上将监测的相应小气候要素参数输出给所述数据采集装置；第二要素传感器群通过第二移动壁柄在第二比例冠层高度上将监测的相应小气候要素参数输出给所述数据采集装置；第三要素传感器群在一固定高度位置上将监测的相应小气候要素参数输出给所述数据采集装置。

3.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述数据采集装置输出的所述移动杆移动指令，其中第一比例冠层高度为2/3冠层高度，第二比例冠层高度为4/3冠层高度；

第三要素传感器群在所述固定高度位置为20厘米将监测的所述小气候要素参数输出给所述数据采集装置。

4.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述数据采集装置根据用户的监测对象和监测目的来设定第一移动壁柄、第一移动壁柄的移动定位频率；

当所述监测对象为小麦时，所述移动定位频率在小麦出苗后到越冬期设定每两天移动定位一次；在返青期到拔节期设定每两天移动定位一次；从所述拔节期到抽穗杨花期设定每天移动定位一次；进入开花期到乳熟期设定每五天移动定位一次。

5.一种实现农作物在田环境小气候监测的装置，包括依次连接的图像信息接收模块、作物植株高度计算模块、杆移动指令输出模块，还包括相互连接的小气候要素参数接收模块以及小气候要素参数分析模块，其中：

图像信息接收模块，用于接收图像采集模块输出的农作物植株高度的图像信息，并输出给作物植株高度计算模块；

作物植株高度计算模块，用于根据输入的所述农作物植株高度的图像信息计算出农作物植株的实际高度，并将计算出的植株群体的冠层高度向杆移动指令输出模块输出；

杆移动指令输出模块，用于根据输入的所述植株群体的冠层高度向立杆装置输出移动杆移动指令；

小气候要素参数接收模块，用于接收要素传感器群输出的各小气候要素参数，并输出给小气候要素参数分析模块；

小气候要素参数分析模块，用于对输入的各小气候要素参数进行分析，并存储记录及显示分析结果。

6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述作物植株高度计算模块根据多点农作物植株高度的图像像素，并根据标准参照物的实际测量高度和其拍摄高度的图像像素的比例关系，计算出多点植株的实际高度；根据对所述多点植株的实际高度进行平均计算确定所述植株群体的冠层高度，并输出给所述杆移动指令输出模块；

所述杆移动指令输出模块根据输入的所述植株群体的冠层高度，向所述立杆装置输出分别将移动杆向上移动第一比例冠层高度和第二比例冠层高度的所述移动杆移动指令。