[发明专利]一种农作物冠层结构信息自动测量装置与测量方法

权利要求书

1.一种农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述装置包括：第一支撑杆，供电与数据处理模块、推杆、转盘、第一图像传感器、第二图像传感器和太阳辐射传感器；

其中，所述供电与数据处理模块设置在所述第一支撑杆的下部，用于为所述推杆、第一图像传感器、第二图像传感器和太阳辐射传感器供电并进行控制，并采集所述推杆的位置信息以及所述第一图像传感器、第二图像传感器和太阳辐射传感器的数据并进行数据处理；所述推杆位于所述第一支撑杆上并且可以沿着所述第一支撑杆上下移动；所述转盘设置在所述第一支撑杆上，并位于所述推杆上方，所述转盘可以随着所述推杆上下移动，并且可以绕着所述第一支撑杆转动；所述第一图像传感器和第二图像传感器设置在所述转盘上，并且所述第一图像传感器用于采集水平方向的图像，所述第二图像传感器用于采集竖直方向的图像；所述太阳辐射传感器设置在从所述转盘向上延伸的第二支撑杆上。

2.根据权利要求1所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述装置还包括第三支撑杆，所述第三支撑杆固定在所述第一支撑杆的下部，并且向下延伸超过所述第一支撑杆的底部。

3.根据权利要求2所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述第三支撑杆的向下延伸的一端的底部为锥形或楔形。

4.根据权利要求1所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述第一支撑杆、第二支撑杆和上述转盘为中空结构。

5.根据权利要求4所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述太阳辐射传感器、第一图像传感器和第二图像传感器的电源线和控制线通过所述第二支撑杆、转盘以及所述第一支撑杆的中空区域连接到所述供电和数据处理模块。

6.根据权利要求4所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述太阳辐射传感器、第一图像传感器和第二图像传感器以有线的方式将数据传输到所述供电与数据处理模块，并且所述太阳辐射传感器、第一图像传感器和第二图像传感器的数据传输线通过所述第二支撑杆、转盘以及所述第一支撑杆的中空区域连接到所述供电和数据处理模块。

7.根据权利要求1所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述太阳辐射传感器、第一图像传感器和第二图像传感器以无线传输的方式将数据传输到所述供电与数据处理模块。

8.根据权利要求1所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述装置还包括查询终端，所述查询终端与所述供电与数据处理模块通过无线网路通信，以查询所述供电与数据处理模块中的数据。

9.根据权利要求1所述的农作物冠层结构信息自动测量装置，其特征在于，所述太阳辐射传感器包括用于测量总辐射值的第一太阳辐射传感器和用于测量散射辐射值的第二太阳辐射传感器，所述第一太阳辐射传感器朝向天空放置，所述第二太阳辐射传感器朝向地面放置。

10.一种使用权利要求1-9的任一项的装置进行农作物冠层结构信息测量的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，根据设定的高度，调节所述推杆，将所述转盘设置在预定的位置；

S2，通过太阳辐射传感器采集的总辐射值和散射辐射值计算所述第一图像传感器的曝光时间和第二图像传感器的曝光时间；

S3，根据所述曝光时间设定所述第一图像传感器和第二图像传感器的参数，并采集所述第一图像传感器和第二图像传感器的数据；

S4、以预设的角度转动所述转盘，并分别采集在每个转动角度后的所述第一图像传感器和第二图像传感器的数据；

S5、从所述第一图像传感器中获取的数据计算所述植株的株高、茎粗、株幅值、叶片长、叶片宽，从所述第二图像传感器中获取的数据计算所述冠层生物量、叶面积指数、平均叶倾角、平均方位角。