一种作物长势光谱智能分析系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种作物长势光谱智能分析系统及方法，系统包括：便携式光谱采集模块、智能手机控制模块和云平台智能分析模块，智能手机控制模块分别与便携式光谱采集模块和云平台智能分析模块通信连接；便携式光谱采集模块用于获取待测作物反射的光谱信号；智能手机控制模块用于获取光谱信号，并将光谱信号传输至云平台智能分析模块；云平台智能分析模块用于基于光谱信号和预设作物长势参数反演模型，获取待测作物的作物长势参数。利用便携式光谱仪模块和智能手机控制模块实现待测作物光谱信息的快速获取，并通过云平台智能分析模块定量反演计算待测作物的作物长势参数，可快速分析出待测作物的实时长势及待测作物的生长过程。

【技术实现步骤摘要】
一种作物长势光谱智能分析系统及方法
本专利技术实施例涉及农业信息监测
，更具体地，涉及一种作物长势智能分析系统及方法。
技术介绍
目前，粮食供求与安全状况是备受关注的重大问题之一。粮食的产量与作物的长势密不可分，因此，在农业生产过程中，科学快速地监测农作物的长势可以及时地了解农作物的生长及品质状况，为宏观生产管理、早期产量估计等提供快速、宏观的信息。目前作物长势的监测最直接、最快速的方法是地面观测方法，而用于地面观测的方法通常是田间精密仪器测量、试验和实验室分析，仪器较重、较大，且需要投入大量的人力、物力，后期实验室分析也使得分析时效性差、具有滞后性，总体成本较高。因此，如何节约成本，实现对作物长势的简单、快速、高效监测是目前亟待解决的关键问题。
技术实现思路
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种作物长势光谱智能分析系统及方法。一方面，本专利技术实施例提供了一种作物长势光谱智能分析系统，包括：便携式光谱采集模块、智能手机控制模块和云平台智能分析模块，所述智能手机控制模块分别与所述便携式光谱采集模块和所述云平台智能分析模块通信连接；所述便携式光谱采集模块用于获取待测作物反射的光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述智能手机控制模块；所述智能手机控制模块用于获取所述光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述云平台智能分析模块；所述云平台智能分析模块用于基于所述光谱信号和预设作物长势参数反演模型，获取所述待测作物的作物长势参数；其中，所述预设作物长势参数反演模型具体包括：所述光谱信号与所述待测作物的作物长势参数之间的关系。优选地，所述便携式光谱采集模块具体包括：光源、探测器和数据传输模块；所述光源用于照射所述待测作物；所述探测器上设置有滤波片，所述滤波片用于对所述待测作物反射的光谱信号进行滤波处理；所述探测器用于接收所述滤波片滤波处理后的光谱信号，并通过数模转换将滤波处理后的光谱信号转换为数字信号；所述数据传输模块用于将所述数字信号传输至所述智能手机控制模块。优选地，所述便携式光谱采集模块还包括：电源管理模块；所述电源管理模块用于为所述便携式光谱采集模块供电以及进行充放电管理。优选地，所述智能手机控制模块还用于向所述便携式光谱采集模块发送控制指令，以控制所述便携式光谱采集模块的获取动作。优选地，所述智能手机控制模块所处的智能手机内设置有显示模块，所述显示模块与所述智能手机控制模块物理连接；所述智能手机控制模块在获取所述光谱信号后，还用于将所述光谱信号与对应的波长绘制成曲线，并控制所述显示模块显示所述曲线。优选地，所述云平台智能分析模块具体用于获取所述智能手机控制模块发送的所述光谱信号，并基于所述光谱信号和预设作物长势参数反演模型获取所述待测作物的作物长势参数；所述云平台智能分析模块还用于将所述作物长势参数反馈至所述智能手机控制模块，以供所述智能手机控制模块控制所述显示模块显示所述待测作物的作物长势参数。优选地，所述作物长势参数包括所述待测作物的归一化植被指数；相应地，所述预设作物长势参数反演模型具体包括：所述光谱信号与所述归一化植被指数之间的关系。优选地，所述云平台智能分析模块内存储有初始归一化植被指数；相应地，所述云平台智能分析模块还用于计算所述归一化植被指数与所述初始归一化植被指数之间的差值，并基于所述差值，分析所述待测作物长势状况。另一方面，本专利技术实施例提供了一种作物长势光谱智能分析方法，包括：获取待测作物反射的光谱信号；基于所述光谱信号和预设作物长势参数反演模型，获取所述待测作物的作物长势参数；其中，所述预设作物长势参数反演模型具体包括：所述光谱信号与所述待测作物的作物长势参数之间的关系。本专利技术实施例提供的一种作物长势光谱智能分析系统及方法，利用便携式光谱仪模块和智能手机控制模块实现待测作物光谱信号的快速获取，并通过在云平台智能分析模块中设置预设作物长势参数反演模型，确定光谱信号与待测作物的作物长势参数之间的关系，通过定量反演计算得到待测作物的作物长势参数，即可快速分析出待测作物的实时长势及待测作物的生长过程，可以解决传统作物长势监测仪器设备重、检测方法复杂又耗时的问题，实现节约成本的目的。本专利技术较传统的作物长势检测仪器设备具有简单、便携、处理速度快，能够实现对田间作物生长状况的连续、现场、快速检测，为农事操作提供实时信息，为作物生长特性研究提供了新的技术手段，有利于智能化精准农业的发展。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的一种作物长势光谱智能分析系统的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的一种作物长势光谱智能分析系统中便携式光谱采集模块与智能手机控制模块之间的通信方式示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的一种作物长势光谱智能分析系统的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的一种作物长势光谱智能分析方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术一实施例提供了一种作物长势光谱智能分析系统，包括：便携式光谱采集模块1、智能手机控制模块2和云平台智能分析模块3，所述智能手机控制模块2分别与所述便携式光谱采集模块1和所述云平台智能分析模块3通信连接；所述便携式光谱采集模块1用于获取待测作物反射的光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述智能手机控制模块2；所述智能手机控制模块2用于获取所述光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述云平台智能分析模块3；所述云平台智能分析模块3用于基于所述光谱信号和预设作物长势参数反演模型，获取所述待测作物的作物长势参数；其中，所述预设作物长势参数反演模型具体包括：所述光谱信号与所述待测作物的作物长势参数之间的关系。具体地，本专利技术实施例中提供的一种作物长势光谱智能分析系统实际上是一种集光谱采集、智能手机控制及云平台智能分析于一体的作物长势光谱智能分析系统。所述的通信连接是指可以进行双向数据传输的通信连接，例如，由于智能手机控制模块2分别与便携式光谱采集模块1和分析模块3通信连接，则便携式光谱采集模块1与智能手机控制模块2之间可以进行双向数据传输，智能手机控制模块2和云平台智能分析模块3之间可以进行双向数据传输。具体可以表现为便携式光谱采集模块1可以将获取到的光谱信号传输至智能手机控制模块2，同时也可以接收由智能手机控制模块2发送的控制指令。云平台智能分析模块3可以接收智能手机控制模块2发送的光谱信号，也可以将最后获取到的待测作物的作物长势参数发送至智能手机控制模块2。可选的，本专利技术实施例所说的通信连接，可以选择通过蓝牙串口进行的无线通信连接或通过USB接口进行的有线通信连接。还可以基于蓝牙通信协议建立便携式光谱采集模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作物长势光谱智能分析系统，其特征在于，包括：便携式光谱采集模块、智能手机控制模块和云平台智能分析模块，所述便携式光谱采集模块分别与所述智能手机控制模块和所述云平台智能分析模块通信连接；所述便携式光谱采集模块用于获取待测作物反射的光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述智能手机控制模块；所述智能手机控制模块用于获取所述光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述云平台智能分析模块；所述云平台智能分析模块用于基于所述光谱信号和预设作物长势参数反演模型，获取所述待测作物的作物长势参数；其中，所述预设作物长势参数反演模型具体包括：所述光谱信号与所述待测作物的作物长势参数之间的关系。

【技术特征摘要】
1.一种作物长势光谱智能分析系统，其特征在于，包括：便携式光谱采集模块、智能手机控制模块和云平台智能分析模块，所述便携式光谱采集模块分别与所述智能手机控制模块和所述云平台智能分析模块通信连接；所述便携式光谱采集模块用于获取待测作物反射的光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述智能手机控制模块；所述智能手机控制模块用于获取所述光谱信号，并将所述光谱信号传输至所述云平台智能分析模块；所述云平台智能分析模块用于基于所述光谱信号和预设作物长势参数反演模型，获取所述待测作物的作物长势参数；其中，所述预设作物长势参数反演模型具体包括：所述光谱信号与所述待测作物的作物长势参数之间的关系。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述便携式光谱采集模块具体包括：光源、探测器和数据传输模块；所述光源用于照射所述待测作物；所述探测器上设置有滤波片，所述滤波片用于对所述待测作物反射的光谱信号进行滤波处理；所述探测器用于接收所述滤波片滤波处理后的光谱信号，并通过数模转换将滤波处理后的光谱信号转换为数字信号；所述数据传输模块用于将所述数字信号传输至所述智能手机控制模块。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述便携式光谱采集模块还包括：电源管理模块；所述电源管理模块用于为所述便携式光谱采集模块供电以及进行充放电管理。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能手机控制模块还用于向所述便携式光谱采集模块发送控制指令，以控制所述便携式光谱采集模块的获取动作。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立福，张霞，黄长平，代双凤，张红明，岑奕，
申请(专利权)人：中科谱光科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11