[发明专利]作物株高测量方法及系统、田间定标装置

说明书

本发明提供了一种作物株高测量方法及系统、田间定标装置，所述测量方法包括：获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；利用田间定标装置的高度信息，确定各所述作物小区的株高均值；以及，根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高。本发明能够通过对目标田地进行准确的定标，实现大面积作物株高的高精度、高效率连续监测，进而对作物株高进行准确测量。

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，具体涉及一种作物株高测量方法及系统、田间定标装置。

背景技术

作物株高是体现作物长势的重要指标，也是作物表型组学研究中较易获取的指标之一，对于作物育种研究具有重要意义。作物株高受品种、栽培密度、水肥处理等因素的影响差异显著。然而，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、高精度的作物株高的测量仍是作物生产与科研中亟待解决的问题。

已有的技术手段：(1)传统株高测量主要以人工测量为主，即通过直尺对目标群体内的植株株高进行测量记录，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株高的连续监测；(2)遥感反演方法：为了解决大面积作物株高的连续监测，研究者通过卫星遥感或利用无人机获取遥感影像，通过建立株高与其他指标的数学模型来进行株高反演，从而实现大面积作物株高的连续监测，但这种通过遥感及光谱模型反演的方法误差较大，无法满足作物株高指标获取的精确性；(3)利用图像提取作物株高的方法：通过图像特征提取的方法提取作物的株高，从单株角度来说精度和效率可以得到保证，但由于这种方法需要获取各作物植株的侧视图像，其无法应用于实际大田作物的株高测量；(4)无人机挂载雷达的测量方法：利用无人机挂载机载三维激光雷达，通过获取作物群体表层的三维点云信息，并与作物种植前所获取的地形DEM数据进行对比分析，实现大面积作物株高的连续、原位监测，但由于实际操作中作物群体表层点云与原始DEM地形数据难以实现精确配准，所测量的株高较遥感和光谱反演的方法虽在精度上有所提高，但其精度仍无法体现因作物品种、种植密度以及水肥处理等因素带来的株高差异。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种作物株高测量方法及系统、田间定标装置，能够通过对目标田地进行准确的定标，实现大面积作物株高的高精度、高效率连续监测，进而对作物株高进行准确测量。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种作物株高测量方法，所述测量方法包括：

获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；

标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；

根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；

利用田间定标装置的高度信息，确定各所述作物小区的株高均值；

以及，根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高。

进一步地，所述获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，包括：

在目标区域设置多个田间定标装置，且每个所述田间定标装置上的顶部板上均设有编号标识；

以及，控制无人机获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，所述目标作物群体的点云信息中包括田间定标装置的点云信息。

进一步地，所述在目标区域设置多个田间定标装置，包括：

确定所述目标作物群体及其所在的目标区域；

以及，在所述目标作物群体的生长程度到达预设程度后，选取所述目标区域中的平坦区域；