[发明专利]一种田间作物表型参数的测量装置及方法

说明书

本发明实施例提供一种田间作物表型参数的测量装置及方法，所述装置至少包括：地面控制站、无人机、机械臂和光电吊舱，其中，所述机械臂一端承载在所述无人机上，另一端链接光电吊舱，所述地面控制站发送指令给所述无人机，所述无人机根据接收到的指令控制所述机械臂和所述光电吊舱，以使所述光电吊舱测量待测量目标作物的表型数据。从而实现了高效、准确、自动的获取到田间作物的表型数据。

技术领域

本发明实施例涉及农业信息化技术领域，尤其涉及一种田间作物表型参数的测量装置及方法。

背景技术

高通量植物表型平台是一种未来化的精准农业技术，它是遗传学、传感器、机器人的结合体。从目前来看，无论是二维图像法、立体视觉法还是基于三维的激光雷达技术，单独获取作物表型数据时受制于通量或局限于精度，使其不能全面满足科研及应用需求。将传感器与全自动化的搭载平台相结合，是实现作物表型高通量测量的一个重要发展方向，对于作物育种研究具有重要意义。因作物育种科研及生产中作物面积较大，作物生长全生育期需连续观测，高效率、高精度的作物表型数据的获取仍是作物生产与科研中亟待解决的问题。

目前在田间作物表型参数高通量获取方面尚没有方便实用的测量仪器设备，已有的技术手段：(1)传统作物表型测量主要以人工测量为主，即通过直尺、量角器等工具对目标群体内的植株进行测量记录，该方法主要是测量效率低，人工工作量大，难以满足大面积作物表型数据的连续监测；(2)遥感反演方法：为了解决大面积作物表型连续监测，通过卫星遥感或利用无人机获取遥感影像，通过高分辨率影像、多光谱影像、高光谱影像进行遥感反演，从而实现大面积作物表型数据的连续监测，但这种通过遥感及光谱模型反演的方法误差较大，无法满足作物表型指标获取的精度；(3)利用手推车平台搭载多种传感器获取田间作物表型数据灵活性强适应范围广，但某些作物生长到后期由于高度问题手推车无法进入。(4)利用无人机挂载多种传感器的测量方法只能获取到作物冠层表型数据，冠层以下无法获取到。(5)利用机动车平台搭载多传感器获取田间作物表型数据可以实现大样地的自主作业，但成本较高，不利于推广。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种田间作物表型参数的测量装置及方法。

第一方面，本发明实施例提供一种田间作物表型参数的测量装置，包括：地面控制站、无人机、机械臂和光电吊舱，其中，所述机械臂一端承载在所述无人机上，另一端链接光电吊舱，所述地面控制站发送指令给所述无人机，所述无人机根据接收到的指令控制所述机械臂和所述光电吊舱，以使所述光电吊舱测量待测量目标作物的表型数据。

第二方面，本发明实施例提供一种田间作物表型参数的测量方法，包括：

获取所述待测量目标作物的植株影像、点云数据和冠层及冠层下的多光谱数据；

根据获取的所述植株影像、点云数据和多光谱数据，计算所述待测量目标作物的表型数据。

本发明实施例提供的田间作物表型参数的测量装置及方法，在无人机平台的基础上，结合可伸缩式机械臂及集成化光电吊舱，利用现代高分辨率影像、多光谱影像、三维点云获取与处理技术，实现田间大面积作物表型数据的高精度、高效率、连续、原位监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的田间作物表型参数的测量装置的结构示意图；

图2为本发明又一实施例提供的田间作物表型参数的测量装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的田间作物表型参数的测量方法的流程示意图。

具体实施方式