CN107044846A - 玉米株高远程测量系统和测量方法 - Google Patents
玉米株高远程测量系统和测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107044846A CN107044846A CN201710241762.4A CN201710241762A CN107044846A CN 107044846 A CN107044846 A CN 107044846A CN 201710241762 A CN201710241762 A CN 201710241762A CN 107044846 A CN107044846 A CN 107044846A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plant
- height
- service end
- data
- corn plants
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种玉米植株的高度测量系统，尤其是玉米株高远程测量系统和测量方法，包括图形采集系统、数据处理系统以及远程服务端，图形采集系统安装在玉米地中，且与数据处理系统通过无线或有线连接，远程服务端运行在数据处理系统上，远程服务端控制图形采集系统采集玉米植株的数字图像，并将玉米植株的数字图像传输给数据处理系统进行数据处理和存储，远程服务端读取数据处理系统上的数据，计算图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角以及之间的距离，然后再计算出玉米的株高，计算后的结果存储在数据处理系统上。本发明提供的玉米株高远程测量系统和测量方法实现了对玉米植株任意高度的实时、无损、远程、连续测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种玉米植株的高度测量系统，尤其是玉米株高远程测量系统和测量方法。
背景技术
作物长势一般指作物的生长状况与趋势，用来描述作物长势的特征参数可以分为个体特征参数、群体特征参数和综合参数3个方面。其中，个体特征参数包括株高、茎粗、叶片数量、形状、颜色等，群体特征参数包括种植密度、株距、行距等，综合特征参数指叶面积指数。
在农业生产过程中，通过对作物长势进行监测，及时准确地掌握其生长信息，可以为田间管理决策提供依据，以便管理者采取适当的干预措施来保证作物的正常生长，对最终的高产稳产具有重要意义。
作物高度作为长势信息的一个重要方面，是衡量其生长速度的重要指标之一，在农学、园艺学等研究领域以及农业机械自动化生产过程中，都具有重要作用。例如，联合收割机割台高度的自动调整、自动施药设备喷头位置的控制等，都需要及时获得作物的高度值来作为参考标准。
现有的作物高度测量方法大体上可以分为人工法和基于图像处理方法两大类。人工方法是用卷尺、游标卡尺等进行测量，虽然结果较为精确，但时费力，无法在作物的整个生长过程中实现连续监测。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种实时无损测量方法，克服现有高度检测方法的缺点，实现了对玉米任意高度的实时、无损、远程、连续测量，具体技术方案为：
株高远程测量系统，包括图形采集系统、数据处理系统以及远程服务端，所述图形采集系统安装在玉米地中，且与数据处理系统通过无线或有线连接，所述远程服务端运行在数据处理系统上，远程服务端控制图形采集系统采集玉米植株的数字图像，并将玉米植株的数字图像传输给数据处理系统进行数据处理和存储，远程服务端读取数据处理系统上的数据，计算图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角以及之间的距离，然后再计算出玉米的株高，计算后的结果存储在数据处理系统上；所述图像采集系统设有电动云台。
优选的，所述图像采集系统为网络高清摄像机。
优选的，所述图像采集系统设有多个，均安装在田垄上，且均位于一条直线和同一高度上，图像采集系统与田垄的距离为定值。
优选的，所述数据还包括图像采集系统与玉米植株的水平距离和图像采集系统与地面的高度，以及与玉米植株之间的距离，所述玉米植株等间距种植。
优选的，所述图像采集系统在远程服务端的控制下采集其设定范围内的玉米植株的图像，所述采集的图像传输给数据处理系统。
优选的，所述远程服务端采用三角测量原理计算玉米株高，计算数据包括图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角以及与玉米植株的水平距离。
优选的，所述数据处理系统包括计算机、显示器和输入装置，所述显示器显示远程服务端的内容以及玉米数字图像。
玉米株高远程测量方法，包括以下步骤：
S1打开远程服务端，启动图像采集系统，控制云台转动，采集玉米植株的数字图像；
S2玉米植株的数字图像传输给数据处理系统，数据处理系统进行处理和存储，并将图像显示在显示器上；
S3 远程服务端计算图像采集系统的旋转角度，从而计算图像采集系统与玉米植株之间的水平距离，得到距离值；
S4远程服务端采集图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角，得到两个夹角值；
S5远程服务端根据两个夹角值、距离值和图像采集装置的高度进行三角计算，得出玉米植株的高度；
S6将玉米植株的高度嵌入到数字图像中，即保存了当前玉米植株的生长情况也保存了该玉米植株的高度，将数字图像存储到数据处理系统中。
其中，所述步骤S1还包括复位动作，所述云台进行复位，使图像采集系统运行到零位，用于计算云台旋转后图像采集系统与零位之间的夹角。
其中，所述步骤S3还包括计算玉米植株与田垄之间的距离，即根据玉米植株之间的距离计算远离田垄的玉米植株与田垄之间的距离。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的玉米株高远程测量系统和测量方法实现了对玉米植株任意高度的实时、无损、远程、连续测量，本发明对提高观测资料的客观性、数据质量和减轻观测人员劳动强度、提高观测效率等具有重要意义。
具体实施方式
现结合实施例说明本发明的具体实施方式。
实施例1
株高远程测量系统，包括图形采集系统、数据处理系统以及远程服务端，所述图形采集系统安装在玉米地中，且与数据处理系统通过无线或有线连接，所述远程服务端运行在数据处理系统上，远程服务端控制图形采集系统采集玉米植株的数字图像，并将玉米植株的数字图像传输给数据处理系统进行数据处理和存储，远程服务端读取数据处理系统上的数据，计算图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角以及之间的距离，然后再计算出玉米的株高，计算后的结果存储在数据处理系统上；所述图像采集系统设有电动云台。
优选的，所述图像采集系统为网络高清摄像机。
优选的，所述图像采集系统设有多个，均安装在田垄上，且均位于一条直线和同一高度上，图像采集系统与田垄的距离为定值。
优选的，所述数据还包括图像采集系统与玉米植株的水平距离和图像采集系统与地面的高度，以及与玉米植株之间的距离，所述玉米植株等间距种植。
优选的，所述图像采集系统在远程服务端的控制下采集其设定范围内的玉米植株的图像，所述采集的图像传输给数据处理系统。
优选的，所述远程服务端采用三角测量原理计算玉米株高，计算数据包括图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角以及与玉米植株的水平距离。
优选的，所述数据处理系统包括计算机、显示器和输入装置，所述显示器显示远程服务端的内容以及玉米数字图像。
实施例2
玉米株高远程测量方法，包括以下步骤：
S1打开远程服务端，启动图像采集系统，控制云台转动，采集玉米植株的数字图像；
S2玉米植株的数字图像传输给数据处理系统，数据处理系统进行处理和存储，并将图像显示在显示器上；
S3 远程服务端计算图像采集系统的旋转角度，从而计算图像采集系统与玉米植株之间的水平距离，得到距离值；
S4远程服务端采集图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角，得到两个夹角值；
S5远程服务端根据两个夹角值、距离值和图像采集装置的高度进行三角计算，得出玉米植株的高度；
S6将玉米植株的高度嵌入到数字图像中，即保存了当前玉米植株的生长情况也保存了该玉米植株的高度，将数字图像存储到数据处理系统中。
其中，所述步骤S1还包括复位动作，所述云台进行复位，使图像采集系统运行到零位，用于计算云台旋转后图像采集系统与零位之间的夹角。
其中，所述步骤S3还包括计算玉米植株与田垄之间的距离，即根据玉米植株之间的距离计算远离田垄的玉米植株与田垄之间的距离。
Claims (10)
1.株高远程测量系统，其特征在于，包括图形采集系统、数据处理系统以及远程服务端，所述图形采集系统安装在玉米地中，且与数据处理系统通过无线或有线连接，所述远程服务端运行在数据处理系统上，远程服务端控制图形采集系统采集玉米植株的数字图像，并将玉米植株的数字图像传输给数据处理系统进行数据处理和存储，远程服务端读取数据处理系统上的数据，计算图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角以及之间的距离，然后再计算出玉米的株高，计算后的结果存储在数据处理系统上；所述图像采集系统设有电动云台。
2.根据权利要求1所述的玉米株高远程测量系统，其特征在于，所述图像采集系统为网络高清摄像机。
3.根据权利要求2所述的玉米株高远程测量系统，其特征在于，所述图像采集系统设有多个，均安装在田垄上，且均位于一条直线和同一高度上，图像采集系统与田垄的距离为定值。
4.根据权利要求3所述的玉米株高远程测量系统，其特征在于，所述数据还包括图像采集系统与玉米植株的水平距离和图像采集系统与地面的高度，以及与玉米植株之间的距离，所述玉米植株等间距种植。
5.根据权利要求4所述的玉米株高远程测量系统，其特征在于，所述图像采集系统在远程服务端的控制下采集其设定范围内的玉米植株的图像，所述采集的图像传输给数据处理系统。
6.根据权利要求5所述的玉米株高远程测量系统，其特征在于，所述远程服务端采用三角测量原理计算玉米株高，计算数据包括图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角以及与玉米植株的水平距离。
7.根据权利要求1所述的玉米株高远程测量系统，其特征在于，所述数据处理系统包括计算机、显示器和输入装置，所述显示器显示远程服务端的内容以及玉米数字图像。
8.根据权利要求1至7任一项所述的玉米株高远程测量系统的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1打开远程服务端，启动图像采集系统，控制云台转动，采集玉米植株的数字图像；
S2玉米植株的数字图像传输给数据处理系统，数据处理系统进行处理和存储，并将图像显示在显示器上；
S3 远程服务端计算图像采集系统的旋转角度，从而计算图像采集系统与玉米植株之间的水平距离，得到距离值；
S4远程服务端采集图像采集系统与玉米植株的顶端和底端的夹角，得到两个夹角值；
S5远程服务端根据两个夹角值、距离值和图像采集装置的高度进行三角计算，得出玉米植株的高度；
S6将玉米植株的高度嵌入到数字图像中，即保存了当前玉米植株的生长情况也保存了该玉米植株的高度，将数字图像存储到数据处理系统中。
9.根据权利要求8所述的玉米株高远程测量方法，其特征在于，所述步骤S1还包括复位动作，所述云台进行复位，使图像采集系统运行到零位，用于计算云台旋转后图像采集系统与零位之间的夹角。
10.根据权利要求8所述的玉米株高远程测量方法，其特征在于，所述步骤S3还包括计算玉米植株与田垄之间的距离，即根据玉米植株之间的距离计算远离田垄的玉米植株与田垄之间的距离。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710241762.4A CN107044846A (zh) | 2017-04-14 | 2017-04-14 | 玉米株高远程测量系统和测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710241762.4A CN107044846A (zh) | 2017-04-14 | 2017-04-14 | 玉米株高远程测量系统和测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107044846A true CN107044846A (zh) | 2017-08-15 |
Family
ID=59545668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710241762.4A Pending CN107044846A (zh) | 2017-04-14 | 2017-04-14 | 玉米株高远程测量系统和测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107044846A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111780676A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-16 | 隗海林 | 一种基于上基准玉米植株高和穗高测量装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072745A (zh) * | 2009-11-20 | 2011-05-25 | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 | 基于远程监控的农作物产量实时测量装置、系统及方法 |
| CN102102988A (zh) * | 2009-12-22 | 2011-06-22 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 农作物产量信息实时测量方法、系统及装置 |
| CN105872478A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 苏州铭冠软件科技有限公司 | 一种基于图像处理的农业智能分析监测方法 |
-
2017
- 2017-04-14 CN CN201710241762.4A patent/CN107044846A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072745A (zh) * | 2009-11-20 | 2011-05-25 | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 | 基于远程监控的农作物产量实时测量装置、系统及方法 |
| CN102102988A (zh) * | 2009-12-22 | 2011-06-22 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 农作物产量信息实时测量方法、系统及装置 |
| CN105872478A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 苏州铭冠软件科技有限公司 | 一种基于图像处理的农业智能分析监测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 蒋普等: "基于网络摄像机的株高远程无损测量系统", 《农化机研究》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111780676A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-16 | 隗海林 | 一种基于上基准玉米植株高和穗高测量装置 |
| CN111780676B (zh) * | 2020-08-07 | 2023-04-25 | 隗海林 | 一种基于上基准玉米植株高和穗高测量装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101980249B (zh) | 作物发育及长势自动观测方法及装置 | |
| CN102072745B (zh) | 基于远程监控的农作物产量实时测量装置、系统及方法 | |
| DE102015216080B4 (de) | Anordnung zur Sammlung von Bilddaten | |
| CN104732564B (zh) | 一种玉米叶面积无损动态监测装置与方法 | |
| CN201869599U (zh) | 作物发育及长势自动观测装置 | |
| US11221323B2 (en) | System and method for instantaneously determining uniform distribution of water, salinity, conductivity, temperature and other conditions in soil | |
| CN102256102B (zh) | 一种基于远程监控的农情信息实时监测方法及系统 | |
| CN109084690A (zh) | 基于无人机可见光遥感的作物株高计算方法 | |
| CN109496797A (zh) | 一种农业节水灌溉系统及控制方法 | |
| CN104298245A (zh) | 基于无人机的监控林木生长状态的方法 | |
| CN106643529A (zh) | 基于无人机影像的山区农作物生长高度快速测量的方法 | |
| CN111316802B (zh) | 基于大型喷灌机的作物水肥监测方法、装置、设备及介质 | |
| CN110736809A (zh) | 一种日光温室作物水分胁迫诊断系统 | |
| CN105547360A (zh) | 基于情景感知的作物冠层图像采集方法 | |
| CN114694047A (zh) | 一种玉米播种质量的评价方法及装置 | |
| CN110432122A (zh) | 园林植被灌溉及园林水体一体化综合循环控制系统及方法 | |
| CN204514370U (zh) | 一种可多参数记录农作物生长的仪器装置 | |
| CN104316111B (zh) | 一种基于小气候监测系统监测天然牧草的方法 | |
| CN107044846A (zh) | 玉米株高远程测量系统和测量方法 | |
| CN109238960A (zh) | 一种基于ndvi的草地实际承载力指数快速监测方法 | |
| CN206133265U (zh) | 一种温室虫害远程监控服务器 | |
| CN105181632B (zh) | 网络型多维度植物成像ndvi测量装置 | |
| CN104730981A (zh) | 一种可多参数记录农作物生长的仪器装置 | |
| CN104977072B (zh) | 果实重量遥测装置与方法 | |
| CN106647901A (zh) | 一种园艺控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170815 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |