用于进行植物表型分型数据分析的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对田地中的单株植物的植物表型分型进行数据分析的方法以及一种用于对田地中的单株植物的植物表型分型进行数据分析的数据采集和评估系统。此外，本发明专利技术涉及一种用在所述方法和/或所述数据采集和评估系统中的移动平台，以及所述移动平台在所述方法和/或所述数据采集和评估系统中的用途。所述方法包括以下步骤：经由高光谱成像传感器捕获光谱数据，经由图像传感器捕获图像数据，经由惯性测量单元捕获地理参考数据，将所述图像数据空间化以生成地理参考图像数据和数字表面模型，将所述光谱数据空间化，基于所述空间化的光谱数据和所述数字表面模型生成地理参考光谱数据；以及将所述地理参考图像数据和所述地理参考光谱数据与田地平面图信息相叠加，以生成高分辨率分析数据集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于进行植物表型分型数据分析的方法和系统本专利技术涉及一种用于对田地中的单株植物的植物表型分型进行数据分析的方法以及一种用于对田地中的单株植物的植物表型分型进行数据分析的数据采集和评估系统。此外，本专利技术涉及一种用在所述方法和/或所述数据采集和评估系统中的移动平台，以及所述移动平台在所述方法和/或所述数据采集和评估系统中的用途。表型分型(Phenotyping)通常涉及一种测量、描述和分析植物特性例如产量、抗胁迫性(例如抗病性)或除草剂耐受性的过程，并且通常在应用的植物育种中进行以更好地了解基因功能和基因作用，因为基因型和表型通常不直接相关。植物的基因型是决定植物表型的遗传组成的DNA序列。植物表型描述植物的可观察物理或生化特征，并且由基因型以及遗传的表观遗传因素和非遗传的环境影响决定。一些基因可以在某些环境条件下表达给定的表型。相反，某些表型可能是几种基因型的结果。农艺性状的鉴定通常通过表型选择来完成。因此，可以在收获前确定或者独立于收获确定的性状通常通过目视分级(visualrating)来估计，并且整理成已定义的分级量表(gradingscale)。出于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对田地中的单株植物的植物表型分型进行数据分析的方法，所述方法包括以下步骤：/n-通过高光谱成像传感器(1.3)捕获光谱数据，/n-通过图像传感器(1.2)捕获图像数据，/n-通过惯性测量单元(1.1)捕获地理参考数据，/n-将所述图像数据(2.1、2.2)空间化以生成地理参考图像数据(2a)和数字表面模型(2b)，/n-将所述光谱数据(3.1、3.2)空间化，/n-基于空间化的光谱数据和所述数字表面模型(2b)生成地理参考光谱数据(3a)，以及/n-将所述地理参考图像数据和所述地理参考光谱数据与田地平面图信息(4a、4b)叠加，以生成高分辨率分析数据集。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171004 EP 17194841.71.一种用于对田地中的单株植物的植物表型分型进行数据分析的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过高光谱成像传感器(1.3)捕获光谱数据，
-通过图像传感器(1.2)捕获图像数据，
-通过惯性测量单元(1.1)捕获地理参考数据，
-将所述图像数据(2.1、2.2)空间化以生成地理参考图像数据(2a)和数字表面模型(2b)，
-将所述光谱数据(3.1、3.2)空间化，
-基于空间化的光谱数据和所述数字表面模型(2b)生成地理参考光谱数据(3a)，以及
-将所述地理参考图像数据和所述地理参考光谱数据与田地平面图信息(4a、4b)叠加，以生成高分辨率分析数据集。


2.根据前述权利要求所述的方法，其中所述图像传感器是RGB传感器。


3.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其中将所述图像数据空间化包括将空间坐标分配给所述图像数据，并且优选地空间校正所述图像数据。


4.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其中将所述光谱数据空间化包括
-将所述光谱数据空间化的第一步骤，其包括
o将空间坐标分配给光谱数据，以及
o优选地辐射测量校正所述光谱数据，以及
-优选地，将所述光谱数据空间化的第二步骤，其包括空间校正所述光谱数据。


5.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其中所述田地平面图信息包括用于定义田地位置和田野尺寸的田地信息，特别是用于定义田地区段位置和田地区段尺寸的田地区段信息。


6.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其中将所述地理参考光谱数据和所述地理参考图像数据与所述田地平面图信息相叠加包括根据地理参考坐标分配田地区段信息。


7.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其包括以下步骤：通过至少一个额外的传感器，优选通过热传感器和/或电磁传感器来捕获额外的数据。


8.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其中生成所述数字表面模型包括：
-通过捕获所述图像数据来多次记录单个图像元素，以及
-将所述多次记录的单个图像元素组合成三维图像。


9.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其包括使用计算机算法用于表型分型的步骤，其优选地通过症状和/或非生物性胁迫作用识别直接性状和/或叶病害和/或虫害和/或病毒感染。


10.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其中用于捕获光谱数据的所述高光谱成像传感器以及用于捕获图像数据的所述图像传感器以及用于捕获地理参考数据的所述惯性测量单元布置在移动平台上，其中所述移动平台是基于地面的设备和/或空中设备，优选地是自主移动平台。


11.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其包括：在操作过程中和/或在离线的单独步骤中，在所述移动平台和/或农业站和/或主站上预处理和/或处理数据。


12.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其中所捕获的数据和/或经过预处理的数据和/或经过处理的数据通过有线连接和/或无线连接从所述移动平台传输到主服务器和/或从所述农业站传输到主服务器。


13.一种用于对田地中的单株植物的植物表型分型进行数据分析的数据采集和评估系统，所述数据采集和评估系统包括：
-用于捕获光谱数据的高光谱成像传感器(1.3)，
-用于捕获图像数据的图像传感器(1.2)，
-用于捕获地理参考数据的惯性测量单元(1.1)，以及
-控制单元，所述控制单元适于：
o将所述图像数据(2.1、2.2)空间化以生成地理参考图像数据(2a)和数字表面模型(2b)，
o将所述光谱数据(3.1、3.2)空间化，
o基于空间化的光谱数据和所述数字表面模型(2b)生成地理参...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·鲍尔，C·杰布森，S·古巴茨，L·达尔，
申请(专利权)人：科沃施种子欧洲股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE