[发明专利]基于多传感信息的温室作物生长和环境信息检测方法

摘要

本发明基于多传感信息的温室作物生长和环境信息检测方法，属于温室作物生长信息和环境信息检测技术领域。利用光谱仪、多光谱成像仪和热成像仪获取温室作物的光谱、多光谱图像和冠层温度信息；利用温度、湿度、辐照度、CO2浓度、EC和pH值传感器获取温室的温光水气肥环境信息。对作物营养、水分的光谱、图像和冠层温度特征进行优化，得到氮磷钾营养和水分特征空间；对作物的光谱和图像形态特征进行提取，得到作物的叶面积指数、茎粗、植株和果实生长速率；将获取的作物营养、水分、长势和温光水气肥温室环境信息进行连续监测记录并格式化，作为温室作物的生长和环境综合检测信息。利用该方法获取的信息，能够根据温室作物生长的实际需求进行水肥管理和环境调控。

主权项

基于多传感信息的温室作物生长和环境信息检测方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）利用光谱仪、多光谱成像仪和热成像仪直接获取温室作物的可见光‑近红外反射光谱信息、多光谱图像信息和冠层温度信息；（2）利用温度传感器、湿度传感器、辐照度传感器、CO2浓度传感器、EC和pH值传感器获取温室环境的温度、湿度、光照、CO2浓度、营养液电导率和pH值信息；（3）对采集的作物的可见光‑近红外反射光谱和多光谱图像进行分析处理，提取作物氮磷钾的可见光‑近红外反射光谱特征波长和多光谱图像的颜色、纹理、灰度均值及融合特征，进而将获取的氮、磷、钾的可见光‑近红外反射光谱和多光谱图像特征进行优化，构建作物氮磷钾营养的反射光谱和图像组合特征空间；（4）对采集的作物的可见光‑近红外反射光谱和作物的冠层温度信息进行分析和处理，提取作物水分的可见光‑近红外反射光谱的特征波长和冠层温度，结合环境温度、湿度信息，获取冠‑气温差和饱和水汽压，建立冠‑气温差和水分胁迫指数模型；通过特征优化构建作物水分的反射光谱和冠层温度组合特征空间；（5）对采集的作物的可见光‑近红外反射光谱光谱信息和多光谱图像信息进行分析和处理，提取作物的叶面积指数和茎粗、株高、果实形态特征；并根据连续观测数据，求得植株生长速率和果实生长速率；（6）利用获取的作物的氮磷钾营养、水分养分信息和叶面积指数、茎粗、株高、植株生长速率、果实生长速率长势信息，以及温室环境的温度、湿度、光照、CO2浓度、营养液EC和pH值信息，计算机进行连续监测记录和格式化，即可得作物的生长和环境信息的检测数据。