[发明专利]一种作物冠层三维重建方法及装置

权利要求书

1.一种作物冠层三维重建方法，其特征在于，包括：

S1，根据目标作物的第一冠层结构图像，获取第一冠层结构参数；

S2，根据所述第一冠层结构参数和冠层环境参数，使用优化好的作物模型获取第一冠层生长参数；

S3，根据所述第一冠层生长参数，重建冠层的第一三维结构；

在所述步骤S1和S2之间还包括：

根据所述第一冠层结构参数和冠层环境参数，使用未优化的作物模型获取第二冠层生长参数；

根据所述第二冠层生长参数，重建冠层的第二三维结构；

根据所述第二三维结构的投影，获取第二冠层结构参数；

根据所述第一冠层结构参数和第二冠层结构参数之间的距离，使用最优化方法获取所述作物模型中的权重系数；

所述作物模型为：

f_m1(c₁×Rad,c₂×Te,c₃×Ma,c₄×Ms,c₅×Co2t,c₆×Nu)×f_m2(c₇×C,c₈×t,c₉×g_θi,c₁₀×d)＝Mass

其中，Rad为光合辐射积累量，Te为积温，Ma为空气相对湿度，Ms为土壤含水量，Co2t为冠层二氧化碳梯度变化，Nu为土壤养分变化量，C为冠层颜色，t为冠层纹理，g_θi为不同天顶角下的冠层孔隙度，d为丛生指数，Mass为生长参数，c₁-c₁₀为权重系数，f_m1为关于Rad、Te、Ma、Ms、Co2t和Nu的函数，f_m2为关于C、t、g_θi和d的函数。

2.根据权利要求1所述的作物冠层三维重建方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

将半球传感器设置在所述冠层内的底部，获取冠层结构图像，其中，所述半球传感器垂直于所述冠层的底部朝上。

3.根据权利要求1所述的作物冠层三维重建方法，其特征在于，所述步骤S2之前还包括：

使用环境传感器获取所述目标作物生长环境中的光合辐射积累量、积温、空气相对湿度、土壤含水量、冠层二氧化碳梯度变化和土壤养分变化量。

4.根据权利要求1所述的作物冠层三维重建方法，其特征在于，根据所述第二三维结构的投影，获取第二冠层结构参数的步骤具体包括：

使用半球投影法将所述第二三维结构投影到虚拟半球传感器的图像平面上，获取第二冠层结构图像；

根据所述第二冠层结构图像，获取第二冠层结构参数。

5.根据权利要求1所述的作物冠层三维重建方法，其特征在于，根据所述第一冠层结构参数和第二冠层结构参数之间的距离，使用最优化方法获取所述作物模型中的权重系数的步骤具体包括：

根据所述第一冠层结构参数和第二冠层结构参数之间的距离，构建目标函数；

使用最优化方法求解使所述目标函数的值最小的权重系数。