[发明专利]基于冠层反射光谱的茶树营养状况快速诊断方法

摘要

本发明公开一种基于冠层反射光谱的茶树营养状况快速诊断方法，所述诊断方法基于一搭载多光谱成像设备的无人机和特征匹配服务器，所述搭载多光谱成像设备的无人机包括机身和多波段多光谱相机，所述多波段多光谱相机通过一载台安装于机身上，所述特征匹配服务器内存储有茶树冠层反射光谱影像特征库、茶树营养状况信息，以及茶树冠层反射光谱影像特征库与茶树营养状况信息之间的匹配关系信息，获得被扫描区域内的茶树营养状况的空间分布，为精准施肥提供依据。本发明可以为精准施肥提供直接的科学依据，避免了经验性施肥以及盲目过量施肥，可大大节省肥料用量，减少施肥成本并避免环境风险。

主权项

1.一种基于冠层反射光谱的茶树营养状况快速诊断方法，其特征在于：所述诊断方法基于一搭载多光谱成像设备的无人机和特征匹配服务器，所述搭载多光谱成像设备的无人机包括机身（1）、若干与机身（1）连接的旋臂（2）、分别安装于旋臂（2）末端的旋翼（3）和多波段多光谱相机（4），所述多波段多光谱相机（4）通过一载台（5）安装于机身（1）上；所述载台（5）进一步包括支撑架（501）、第一转架（502）、第二转架（503）和用于安装所述多波段多光谱相机（4）的旋转平台（504），所述第一转架（502）位于支撑架（501）下方并通过第一电机（505）与支撑架（501）连接，所述第一电机（505）安装于支撑架（501）上，此第一电机（505）的输出轴与第一转架（502）连接，所述第一转架（502）的两侧竖边上分别安装有一第二电机（507），所述第二转架（503）嵌入第一转架（502）内，且第二转架（503）相对的两侧边分别通过转轴与第二电机（507）连接，所述第二转架（503）的另两侧边上分别安装有一第三电机（508），所述旋转平台（504）位于第二转架（503）内，且此旋转平台（504）的两侧分别通过转轴与第三电机（508）连接；所述机身（1）的安装板与载台（5）的支撑架（501）通过两根螺杆（6）连接，所述机身（1）的安装板下表面与载台（5）的支撑架（501）上表面之间且位于两根螺杆（6）之间具有一减震组件，此减震组件包括第一泡棉层（7）、橡胶垫层（8）和第二泡棉层（9），所述橡胶垫层（8）位于第一泡棉层（7）和第二泡棉层（9）之间，所述螺杆（6）上分别套装有一弹簧（10）；所述机身（1）进一步包括盖板（101）、底板（102）和壳体（103），所述多波段多光谱相机（4）安装于壳体（103）内，所述位于多波段多光谱相机（4）下方的底板（102）上开有供多波段多光谱相机（4）的光谱穿过的成像通孔（104）；所述特征匹配服务器内存储有茶树冠层反射光谱影像特征库、茶树营养状况信息，以及茶树冠层反射光谱影像特征库与茶树营养状况信息之间的匹配关系信息；所述茶树营养状况快速诊断方法包括以下步骤：步骤一、设定所述搭载多光谱成像设备的无人机的飞行路径；步骤二、所述搭载多光谱成像设备的无人机沿着飞行路径飞行，并对种植有茶树的地表区域进行光谱扫描，从而获得茶树冠层反射光谱影像；步骤三、将获得的茶树冠层反射光谱影像与当前的飞行位置信息融合，产生含有位置信息的茶树光谱影像；步骤四、将含有位置信息的茶树光谱影像传输到特征匹配服务器；步骤五、特征匹配服务器提取含有位置信息的茶树光谱影像中的茶树光谱特征信息；步骤六、将步骤五中提取出的茶树光谱特征信息与茶树冠层反射光谱影像特征库进行对比，并根据所述匹配关系信息和位置信息，获得被扫描区域内的茶树营养状况的空间分布，为精准施肥提供依据。