[发明专利]一种基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度检测方法

权利要求书

1.一种基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，采集田间作物冠层的三维点云数据，对三维点云数据进行分割、高度换算以及作物冠层区域划分，建立不同稠密度的作物冠层区域点云数量与叶面积指数的数学模型，从而标定作物冠层稠密度。

2.根据权利要求1所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述三维点云数据的分割过程为：以激光雷达传感器的水平视场角平分面为基准面，根据采集点到该基准面的距离，对采集点进行分割。

3.根据权利要求1所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述三维点云数据的高度换算采用的公式为：H＝cos(45°-α)*cosω*R，其中H为采集点与激光雷达传感器之间的相对高度，α为点云采集的水平视场角，ω为点云采集的垂直视场角，R为采集点到激光发射原点的距离。

4.根据权利要求1所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述作物冠层区域划分具体为：上部冠层区域、中部冠层区域、下部冠层区域和接近地面区域。

5.根据权利要求4所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述上部冠层区域范围是[H₀，H₁)，中部冠层区域范围是[H₁，H₂)，下部冠层区域范围是[H₂，H₃)，接近地面区域范围是[H₃，H₄]，其中H₀是与激光雷达传感器原点距离最近的采集点的相对高度，H₁为激光雷达传感器原点与上、中部冠层分界面的相对高度，H₂为激光雷达传感器原点与中、下部冠层分界面的相对高度，H₃为激光雷达传感器原点与下部冠层与地面分界面的相对高度，H₄为激光雷达传感器原点与地面的相对高度。

6.根据权利要求5所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述H₁＝D₁+H₀、H₂＝D₂+H₀、H₃＝D₃+H₀，其中D₁为上部冠层的高度范围，D₂为中部冠层的高度范围，D₃为中部冠层的高度范围。

7.根据权利要求6所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述D₁＝(H-H₀)*a、D₂＝(H-H₀)*b、D₃＝(H-H₀)*c，其中a、b、c分别为作物上部、中部、下部冠层在整个植株的高度占比。

8.根据权利要求5所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述作物冠层区域点云数量由相对高度H所在区域决定。

9.根据权利要求1所述的基于激光雷达传感器的田间作物冠层稠密度测定方法，其特征在于，所述数学模型为叶面积指数与上、中、下部冠层区域点云数量以及接近地面区域点云数量之间的多元线性回归方程。