一种作物群体最适研究尺度检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种作物群体最适研究尺度检测方法及装置，方法包括：获取目标作物群体的三维点云数据C；对获取的三维点云数据C进行均匀重采样，得到采样后的三维点云数据

【技术实现步骤摘要】
一种作物群体最适研究尺度检测方法及装置
本专利技术涉及农业
，具体涉及一种作物群体最适研究尺度检测方法及装置。
技术介绍
作物群体作为履行光合作用和物质生产职能的组织体系，其形态结构对光截获能力、冠层光合效率以及作物产量均具有重要影响。同时，群体结构也体现了作物品种的遗传特性及其对环境的适应程度，在遗传和环境因素的影响下，作物群体形态结构具有时空变异性，到目前为止，作物群体形态特征一直是人类认识、分析和评价作物的最基本方式。在作物栽培与育种研究中，种植多大范围的作物群体能反映作物的群体特征是一个重要的问题，也就是保证作物中心区域部分具有典型的群体特征，避免边际效应。例如在某新品种不同密度的玉米群体光截获能力研究中，拟测量群体中心区域不同高度的光合有效辐射分布情况来表征该品种的光截获能力，群体种植范围太小会减少周边植株对光的遮挡使得测量结果不具有代表性；群体种植范围太大会显著增加投入和实验工作量。这种情况在虚拟的作物群体光截获实验中同样存在，虚拟作物群体构建范围太小无法表征周边群体对中间植株光的遮挡、虚拟作物群体构建范围太大会大幅增加几何模型面元数量而降低作物冠层光分布计算的效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作物群体最适研究尺度检测方法，其特征在于，包括：在目标作物群体中的预设指定位置获取目标作物群体的三维点云数据C；所述三维点云数据C所处的三维坐标系的中心为所述预设指定位置，所述三维点云数据C所处的三维坐标系的Z轴表示作物高度方向、X轴表示作物行向方向、Y轴表示垂直于作物行向方向的株向方向；对获取的三维点云数据C进行均匀重采样，得到采样后的三维点云数据

【技术特征摘要】
1.一种作物群体最适研究尺度检测方法，其特征在于，包括：在目标作物群体中的预设指定位置获取目标作物群体的三维点云数据C；所述三维点云数据C所处的三维坐标系的中心为所述预设指定位置，所述三维点云数据C所处的三维坐标系的Z轴表示作物高度方向、X轴表示作物行向方向、Y轴表示垂直于作物行向方向的株向方向；对获取的三维点云数据C进行均匀重采样，得到采样后的三维点云数据统计采样后的三维点云数据在各个预设体素内的数据点数量，并根据采样后的三维点云数据在各个预设体素内的数据点数量确定最适行数和每行的最适植株数，并由最适行数和每行的最适植株数确定目标作物群体的最适研究尺度范围；其中，所述各个预设体素为将采样后的三维点云数据所处的三维坐标系进行空间划分后得到的多个相互独立的长方体空间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取的三维点云数据C进行均匀重采样，得到采样后的三维点云数据具体包括：设置重采样距离参数L和阈值个数参数N；将点云空间剖分成长宽高都为L的立方体，若三维点云数据C落入某个立方体的点的个数大于或等于N，则将该立方体的中心点作为该立方体空间内的重采样点，对三维点云数据C经过这样的均匀重采样后，得到采样后的三维点云数据3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采样后的三维点云数据在各个预设体素内的数据点数量确定最适行数和每行的最适植株数，具体包括：对三维坐标系的XOY平面进行空间划分，将X轴依次划分成M个等长的像素段，将Y轴依次划分成N个等长的像素段；统计三维点云数据在预设体素Vmn内的数据点的数量，其中，预设体素Vmn表示由X轴方向上第m个像素段、Y轴方向上第n个像素段以及Z轴方向上全部像素点所确定的体素，1≤m≤M，1≤n≤N；若Vmn内的数据点的数量≤预设的临界像素点个数s0，则确定预设体素Vmn对应的X轴方向上的像素段m中距离预设指定位置最远的像素点以及Y轴方向上的像素段n中距离预设指定位置最远的像素点为对预设指定位置没有影响的位置坐标，根据确定出的对预设指定位置没有影响的位置坐标，结合作物群体的株距和行距，得到最适行数以及每行的最适植株数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标作物群体的三维点云数据C，具体包括：采用设置在预设指定位置的作物群体尺度测量装置获取目标作物群体的三维点云数据C；其中，所述作物群体尺度测量装置包括：三维点云获取装置、高度调节装置和三脚架支撑装置；所述三维点云获取装置的下端与所述高度调节装置连接，所述高度调节装置的下端与所述三脚架支撑装置连接；其中，所述三维点云获取装置为激光形式的三维扫描仪或全站仪，所述三维点云获取装置的测量半径大于或等于40m；所述高度调节装置包括伸缩杆，所述伸缩杆上刻有刻度，所述伸缩杆用于调整三维点云获取装置的高度，实现三维点云获取装置高度的精确控制；所述三脚架支撑装置包括上下依次设置的顶部结构和三脚架，所述三脚架包括三个可伸缩的支撑杆，所述顶部结构上设置有水平调节气泡；所述三脚架的中空结构处设置有一可伸缩杆用于测量三脚架与地表的垂直距离；相应地，所述采用设置在预设指定位置的作物群体尺度测量装置获取目标作物群体的三维点云数据C，具体包括：将所述三脚架支撑装置放置于目标作物群体中的预设指定位置，利用水平调节气泡将三脚架支撑装置调至水平；依次调节所述高度调节装置的高度，使得所述三维点云获取装置获取目标作物群体位于不用高度的三维点云数据；其中，所述三维点云获取装置在获取三维点云数据时的获取范围为水平方向360度，垂直方向大于135度；在调节所述高度调节装置的高度时，使得高度调节装置的高度等梯度增加，且最高处不超过目标作物群体的高度H。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据目标作物群体的最适研究尺度范围，进行目标作物冠层光分布的计算分析。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：温维亮，郭新宇，卢宪菊，樊江川，于泽涛，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，农芯科技北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11