[发明专利]一种施肥装置及方法

摘要

本发明提供一种施肥装置及方法，施肥装置包括：作物光谱信息采集装置、施肥量决策控制装置和肥料输出装置；作物光谱信息采集装置，包括面阵光谱传感器和设置在面阵光谱传感器左右两侧的两个点阵光谱传感器；面阵光谱传感器和点阵光谱传感器，用于采集作物冠层的光谱图像信息和多组反射光信号；施肥量决策控制装置，用于根据光谱图像信息和多组反射光信号，获取作物的氮素营养状态信息；并根据作物的氮素营养状态信息，决策施肥量信息；并根据施肥量信息，控制肥料输出装置输出相应的施肥量。本发明可实现获取高精度的作物冠层的反射光信号，为施肥决策提供更可靠的数据支持。并且，该装置的数据处理速度快、实时性好且信噪比高。

主权项

1.一种施肥装置，其特征在于，包括：作物光谱信息采集装置、施肥量决策控制装置和肥料输出装置；所述作物光谱信息采集装置，包括面阵光谱传感器和设置在所述面阵光谱传感器左右两侧的两个点阵光谱传感器；所述面阵光谱传感器，用于采集自身下方的面状区域内的作物冠层的光谱图像信息；所述点阵光谱传感器，用于采集自身正下方的多个点状区域内的作物冠层的多组反射光信号；其中，每一个点状区域具有一组反射光信号；所述多个点状区域位于所述面状区域内；所述施肥量决策控制装置，用于根据所述光谱图像信息和所述多组反射光信号，获取作物的氮素营养状态信息；并根据所述作物的氮素营养状态信息，决策施肥量信息；并根据所述施肥量信息，控制所述肥料输出装置输出相应的施肥量；所述肥料输出装置，用于给作物施加肥料；所述施肥量决策控制装置，进一步用于：根据所述两个点阵光谱传感器正下方的多个点状区域内的作物冠层的多组反射光信号，获取每一组反射光信号在对应的一个特定波长处的反射率；根据多组反射光信号在对应的多个特定波长处的反射率，利用插值算法，获取所述面阵光谱传感器正下方区域内的作物冠层在所述多个特定波长处的反射率；将所述面状区域划分为三个小区；对于每一小区，根据每一小区内的作物冠层的反射光信号在对应的特定波长处的反射率，获取第一实际植被指数和第二实际植被指数；对于每一小区，通过每一小区内的光谱图像信息，获取每一小区内的作物覆盖率参数；并根据所述作物覆盖率参数，对所述第一实际植被指数和第二实际植被指数进行修正，以获取第一修正植被指数和第二修正植被指数；根据每一小区的第一修正植被指数和第二修正植被指数，获取面状区域内的第一植被指数和第二植被指数；根据第一植被指数和第二植被指数，获取在所述面状区域内的作物的氮素营养状态信息；并根据所述氮素营养状态信息，决策施肥量信息；并根据所述施肥量信息，控制肥料输出装置输出相应的施肥量。