用于确定农产品高度的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种使用移动通信设备测量农产品在地面上方的高度的方法和设备。该方法包括将通信设备定位在农产品上方，并且使用通信设备的内置传感器确定通信设备与农产品之间的距离。基于确定的距离来确定农产品的高度。

Equipment and methods for determining the height of agricultural products

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定农产品高度的设备和方法
本专利技术涉及用于确定植物状态的设备和方法。更特别地，本专利技术涉及用于确定农产品高度的设备和方法。更特别地，本专利技术涉及用于确定农产品数量的设备和方法。
技术介绍
测量草的高度——尤其是在例如乳制品行业的草基耕作系统中——是已知的。用于放牧的草可以提供可持续牲畜业系统的基础，因为放牧的草是反刍动物的廉价营养源。因此，期望每公顷较高的草产量。通过放牧至3.5与4cm之间的残余高度，草的叶产量被理解为是最大化的。通过保持牧场处于生长状态，将以绿叶茂盛的基础产生更高质量的草。预放牧高度可以例如在8与9cm之间，近似对应于三片叶子。如果将这样的草向下放牧至3.5与4cm之间，则将预期以16000kgDM/ha进行生长。有许多可用于测量草的技术。第一示例包括：简单切割、干燥、称重剪（WeighingShears）、四分之一化、秤（Scales）。然而，这种方法缓慢且费力。另一个基本上机械的系统是上升板仪表（RisingPlateMeter）。然而，根据该技术的示例对于携带和准确使用而言是笨重的。最近，已经开发了电子系统，其依赖于用于执行测量的超声波设备。然而，这样的系统需要使用特制的精密测量装备。现有技术WO2013/041636A1（MonfordAGSystemsLtd，2013年3月28日）公开了一种系统和方法，其包括用于测量农业参数的单个超声换能器，该农业参数例如诸如草之类的农产品的高度或数量。该系统优选地附接到行走者的鞋上，并且包括两个模块（数据处理单元和传感器单元），同时将测量的农业参数传送到远程处理部件。在EP2862429A1（2015年12月22日）中，同一申请人还公开了一种用于测量农产品数量的超声测距系统和方法，其包括一组超声换能器。WO2013/087052A1（YaraInternationalASA，2013年6月20日）公开了用于无接触地确定植物参数并且用于将该信息处理成用于施肥、浇水和/或植物保护的控制变量的方法和装置，其中记录植物的部分的数字立体图像，并且借助于图像分析根据这些图像来确定植物参数（a.o.植物的高度）。WO2006/009472A2（GallagherGroupLtd.，2006年1月26日）公开了一种牧场仪表，其被适配成基于发出和检测（超声波）声音脉冲串（burst）来指示地区中的植物材料的量。EP1493316A1（Amazonen-WerkeH.DryerGmbH＆Co.KG，2005年1月5日）公开了一种包括传感器的设备，该传感器经由发射器将信号发射到机载计算机的接收器。传感器是光电距离传感器，利用该传感器可以确定作物的高度。机载计算机使用其存储器中加载的程序来确定作物密度。NZ286786A（VanDenHoutFilip，1998年7月28日）公开了一种牧场仪表，其具有安装在一起的板和探针，使得可以在其间发生相对移动，该牧场仪表的特性在于：电子距离传感器来感测和指示探针与板之间的相对移动的程度。
技术实现思路
目的是提供一种用于测量诸如草之类的农产品的改进方法。草可以例如是牧场草。然而，草也有可能是例如高尔夫球场、体育场或公园的草坪草。将领会的是，该方法还可以被用于确定其他农产品的高度，该农产品诸如羽衣甘蓝或其他作物。目的是提供用于通过使用现成的装备来测量农产品的方法，该现成的装备可以通过使用专用软件来修改。根据一方面，提供了一种用于通过使用移动通信设备来测量农产品在地面上方的高度的方法。移动通信设备可以例如是智能电话、平板设备、膝上型计算机等等。使用移动通信设备提供了使用现成的设备的优点。此外，移动通信设备是任何农民、园丁或球场管理员的标准装备。该方法包括：将通信设备定位在农产品上方（例如在农产品上面），并且使用通信设备的内置传感器确定通信设备与农产品之间的距离。该方法包括：基于确定的距离来确定农产品的高度。由于使用了移动通信设备的内置传感器，因此不需要专用装备或专用附加传感器。标准的移动通信设备就足够了。可选地，内置传感器是相机。注意的是，相机是移动通信设备上的标准传感器。可选地，基于相机的自动对焦单元的对焦距离信息来确定高度。一些自动对焦单元使用光（例如红外光）来确定从相机到物体的距离。它们可以产生光（例如，红外光）的脉冲，并且测量被往回反射的量和/或光返回所花费的时间，然后使用该信息来确定该距离。其他自动对焦单元可以依赖于确定图像对比度以及在找到最优对比度的同时改变相机镜头方位。在这样的自动对焦单元中，物体与相机之间的距离与镜头在焦点处的方位有关，并且可以例如，在校准了镜头针对各种物体-相机距离的焦点处的方位之后，检索物体与相机之间的距离。可选地，基于光的光强度来确定高度，该光是由诸如闪光灯之类的通信设备的照明单元生成的、农产品反射的光。可选地，基于根据由相机获得的立体照相的图像确定的距离信息来确定高度。立体照相的图像包括：在方位和/或角度方面的偏移处拍摄的第一图像和第二图像。可以由同一个相机例如一个接一个地获得立体照相的图像的第一和第二图像。因此，立体照相的图像包含到在图像中出现的物体的距离信息。可以根据立体照相的图像来确定从农产品到相机的距离。可选地，相机是三维3D相机。可以基于根据由3D相机获得的三维图像确定的距离信息来确定该高度。可以根据3D图像确定从农产品到相机的距离。可选地，内置传感器是传声器。注意的是，传声器是移动通信设备上的标准传感器。可选地，基于由通信设备的扬声器生成的声音的飞行时间测量来确定高度。声音可以是声音脉冲。声音可以是超声波。根据一方面，移动通信设备以离地面基本恒定的距离安装到支撑件。支撑件可以是例如鞋、助行器、用户车辆、柱子、门、围栏、移动机器人、无人驾驶飞行器、动物等等。支撑件可以是例如诸如手杖之类的杆、靴子或腿部。移动通信设备以离地面基本恒定的距离安装到支撑件，该移动通信设备提供了如下优点：农产品在地面上方的高度与移动通信设备和农产品顶部之间的距离直接相关。然而，将领会的是，例如当用户小心地将移动通信设备保持在相对于地面的恒定距离时，例如，通过手持有移动通信设备也是可能的。另外，用户可以例如在手臂向下方伸展的情况下使移动通信设备保持在手臂的长度处。可选地，支撑件被布置用于在离地面不同距离处的多个不同方位处将移动通信设备安装到那里。不同的安装方位可以与不同的测量范围相关联。第一测量范围可以是例如从0至2cm的农产品高度。第二测量范围可以是例如从1至30cm的农产品高度。第三测量范围可以是例如从20至200cm的农产品高度。然而，其他测量范围是可能的。根据一方面，该方法包括：基于通信设备的角度取向自动触发内置传感器。移动通信设备可以包括角度传感器，诸如陀螺仪。然后可以使用通信设备的倾斜自动触发图像的拍摄或声音的记录。尤其是在移动通信设备被安装到进行倾斜运动的支撑件（诸如手杖或靴子）的情况下，倾斜运动可以被用于触发。根据一方面，该方法包括：基于通信设备的加速来自动触发内置传感器。移动通信设备可以包括加速度计。可选地，该方法包括：当通信设备处于第一角度方位时自动触发相机来捕获第一图像，并且当通信设备处于第二角度方位时自动触发相机来捕获第二图像，第一图像和第二图像一起形成立体照相的图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使用移动通信设备测量农产品在地面上方的高度的方法，其包括：‑ 将所述通信设备定位在所述农产品上方；‑ 使用所述通信设备的内置传感器确定所述通信设备与所述农产品之间的距离；以及‑ 基于确定的距离来确定所述农产品的高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 EP 16206921.51.一种用于使用移动通信设备测量农产品在地面上方的高度的方法，其包括：-将所述通信设备定位在所述农产品上方；-使用所述通信设备的内置传感器确定所述通信设备与所述农产品之间的距离；以及-基于确定的距离来确定所述农产品的高度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述内置传感器是相机，并且所述高度基于以下各项中的一个或多个来确定：-所述相机的自动对焦单元的对焦距离信息；-由所述通信设备的照明单元生成的、所述农产品反射的光的光强度；-由所述相机获得的立体照相的图像确定的距离信息；或者-根据由所述相机获得的三维图像确定的距离信息。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述相机是3D相机。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述内置传感器是传声器，并且基于由所述通信设备的扬声器生成的声音的飞行时间测量来确定所述高度。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：将所述移动通信设备安装到处于离地面基本恒定的距离的物体，诸如杆、靴子或腿部。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：基于所述通信设备的角度取向自动触发所述内置传感器。7.根据权利要求2和6所述的方法，其包括：当所述通信设备处于第一角度方位时自动触发所述相机来捕获第一图像，并且当所述通信设备处于第二角度方位时自动触发所述相机来捕获第二图像，所述第一图像和所述第二图像一起形成所述立体照相的图像。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括在裸地上校准高度确定。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：将包括表示确定的高度的数据的记录存储在所述通信设备的存储器中和/或存储在与所述通信设备通信的数据库中。10.根据权利要求9所述的方法，其包括：使用内置方位确定单元确定所述通信设备的方位，以及将表示所述方位的数据存储在所述记录中。11.根据权利要求9或10所述的方法，其包括：确定多个方位处的高度以及存储针对所述方位中的每一个的记录。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：在所述通信设备的存储器中和/或在与所述通信设备通信的数据库中存储数据，所述数据表示要在其上确定所述农产品的高度的土地区域。13.根据权利要求11和12所述的方法，其包括：例如使用插值和/或外推，基于在所述多个方位处确定的高度来估计所述农产品针对所述区域内的任何方位的高度。14.根据权利要求13所述的方法，其包括：估计所述区域内的农产品的数量。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：S鲁施，
申请(专利权)人：亚拉国际有限公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO