作物近地光谱数据采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种作物近地光谱数据采集方法及装置，该方法包括：将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布；根据设置后的多个传感器，关于作物行平行移动，获取探测范围内的光谱数据。该方法通过将相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布，能够减小因传感器的偏移引起的误差和噪声，从而可以提高光谱数据的可靠性，为变量施肥等作业提供可靠的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
作物近地光谱数据采集方法及装置
本专利技术涉及农业信息
，尤其涉及一种作物近地光谱数据采集方法及装置。
技术介绍
近年来随着光谱技术的快速发展，越来越多的利用光谱传感器探测土壤或者作物养分，实时进行变量追肥，以减少土壤、作物养分的空间变异性。基于光谱技术进行微区变量施肥首先需要解决问题是光谱数据的准确获取。田间作业环境复杂，检测区域内的光谱信息包含土壤和农作物的混合信息影响光谱数据精度。为了提高农作物冠层光谱有效数据的获取能力，已经发展了许多在数据处理方面关于去除土壤背景影响的方法。由于光谱传感器的探测范围一定，在追肥时期玉米行之间未完全封垄，行间存在裸露的土壤，布置在拖拉机前端的光谱传感器行走时在玉米植株与行间左右摆动，这样会造成光谱探测器所获取的数据信号除含被测样本待测成分信息外，还包括背景等无关信息带来的噪声。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种作物近地光谱数据采集方法及装置，用以解决现有技术中的缺陷。本专利技术实施例提供一种作物近地光谱数据采集方法，包括：将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布；根据设置后的多个传感器，关于作物行平行移动，获取探测范围内的光谱数据。根据本专利技术一个实施例的作物近地光谱数据采集方法，所述多个传感器的设置高度，小于作物行之间距离的两倍。根据本专利技术一个实施例的作物近地光谱数据采集方法，所述多个传感器的设置高度，大于横向探测高度和纵向探测高度中的较大者；其中，所述横向探测高度，根据传感器的横向探测角和植株横向有效直径确定；所述纵向探测高度，根据传感器的纵向探测角和株距确定；沿作物行方向为纵向，垂直作物行方向为横向。根据本专利技术一个实施例的作物近地光谱数据采集方法，将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧之前，还包括：获取传感器在相邻两个作物行之间横向移动的光谱曲线；确定所述光谱曲线的斜率曲线，根据斜率曲线的极大值点和极小值点的位置，确定所述相邻的两个传感器设置于作物行两侧的位置；其中，垂直作物行方向为横向。根据本专利技术一个实施例的作物近地光谱数据采集方法，所述设置于作物行的两侧中，作物行为一行或两行。本专利技术实施例还提供一种作物近地光谱数据采集装置，包括：传感器调整模块，用于将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布；光谱数据获取模块，用于根据设置后的多个传感器，关于作物行平行移动，获取探测范围内的光谱数据。根据本专利技术一个实施例的作物近地光谱数据采集装置，所述多个传感器的设置高度，小于作物行之间行距的两倍。根据本专利技术一个实施例的作物近地光谱数据采集装置，所述多个传感器的设置高度，大于横向探测高度和纵向探测高度中的较大者；其中，所述横向探测高度，根据传感器的横向探测角和植株横向有效直径确定；所述纵向探测高度，根据传感器的纵向探测角和株距确定；沿作物行方向为纵向，垂直作物行方向为横向。本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述作物近地光谱数据采集方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述作物近地光谱数据采集方法的步骤。本专利技术实施例提供的作物近地光谱数据采集方法及装置，通过将相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布，能够减小因传感器的偏移引起的误差和噪声，从而可以提高光谱数据的可靠性，为变量施肥等作业提供可靠的数据支撑。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一简单地介绍，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为本专利技术实施例提供的作物近地光谱数据采集方法流程图；图2是现有技术的作物近地光谱数据采集方法应用示意图；图3是本专利技术实施例提供的作物近地光谱数据采集方法应用示意图；图4是本专利技术实施例提供的NDVI测量值在横向的变化趋势图；图5为本专利技术实施例提供的光谱数据值与行距关系曲线图；图6是本专利技术实施例提供的光谱曲线斜率图；图7是本专利技术实施例提供的作物近地光谱数据采集方法均方差示意图；图8是本专利技术实施例提供的作物近地光谱数据采集装置的结构示意图；图9是本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。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。本专利技术实施例提供一种能够用于玉米近地光谱信息获取的优化方法。借助近地光谱传感器探测特性，进行安装方式的优化，为农业作业机械提供光谱数据准确获取的必要保证。图1为本专利技术实施例提供的作物近地光谱数据采集方法流程图，如图1所示，本专利技术实施例提供一种作物近地光谱数据采集方法，包括：101、将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布。光谱探测传感器是变量追肥机的重要组成部分，光谱传感器存在一定的有效探测范围，玉米种植时存在一定行距D、株距L。图2是现有技术的作物近地光谱数据采集方法应用示意图，图2所示，传感器NO1、NO2、NO3和NO4均分布在作物植株正上方。图3是本专利技术实施例提供的作物近地光谱数据采集方法应用示意图，图中示出了7个作物行至少两个相邻传感器，如NO2、NO3布置在玉米行植株的左右两侧，并关于传感器之间的作物行中心轴作对称分布，作物行可以为一行或者多行。优选的，设置相邻传感器的作物行为一行或两行，根据传感器与作物行的位置偏差确定。优选的，将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，包括：将传感器中每一相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧。例如图3中，与玉米行的位置偏差均为△L(如△L＝D/2)。当然也可以设置多个两两相邻的传感器作类似分布处理。如图3中的，NO1和NO2作为相邻传感器，设置在2个作物行的两侧；NO2和NO3作为相邻传感器，设置在1个作物行的两侧；NO3和NO4作为相邻传感器，设置在2个作物行的两侧。设置在作物行两侧的传感器，与对应的作物行关于中心轴对称。102、根据设置后的多个传感器，关于作物行平行移动，获取探测范围内的光谱数据。如前所述光谱传感器存在一定的有效探测范围，设置好传感器的拖拉机等机械，按照作物行纵向移动便可获得探测范围内的光谱数据。图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作物近地光谱数据采集方法，其特征在于，包括：/n将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布；/n根据设置后的多个传感器，关于作物行平行移动，获取探测范围内的光谱数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种作物近地光谱数据采集方法，其特征在于，包括：
将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧，且关于作物行的中心轴作对称分布；
根据设置后的多个传感器，关于作物行平行移动，获取探测范围内的光谱数据。


2.根据权利要求1所述的作物近地光谱数据采集方法，其特征在于，所述多个传感器的设置高度，小于作物行之间距离的两倍。


3.根据权利要求1所述的作物近地光谱数据采集方法，其特征在于，所述多个传感器的设置高度，大于横向探测高度和纵向探测高度中的较大者；
其中，所述横向探测高度，根据传感器的横向探测角和植株横向有效直径确定；所述纵向探测高度，根据传感器的纵向探测角和株距确定；沿作物行方向为纵向，垂直作物行方向为横向。


4.根据权利要求1所述的作物近地光谱数据采集方法，其特征在于，将多个传感器中相邻的两个传感器，分别设置于作物行的两侧之前，还包括：
获取传感器在相邻两个作物行之间横向移动的光谱曲线；
确定所述光谱曲线的斜率曲线，根据斜率曲线的极大值点或极小值点的位置，确定所述相邻的两个传感器设置于作物行两侧的位置；
其中，垂直作物行方向为横向。


5.根据权利要求1所述的作物近地光谱数据采集方法，其特征在于，所述设置于作物行的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学观，王秀，李翠玲，何亚凯，窦汉杰，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11