用于园艺的飞行时间感测制造技术

本发明专利技术提供了一种例如用于农业应用的感测系统（1000），包括辐射发生器（100）、感测装置（200）、以及在功能上耦合到辐射发生器（100）和感测装置（200）的控制系统（300），其中感测系统（1000）具有一种或多种飞行时间感测操作模式，其中发生器（100）被配置成在一种或多种飞行时间感测操作模式下生成辐射（111）的脉冲，并且其中感测装置（200）被配置成在一种或多种飞行时间感测模式中感测由感测装置（200）接收的、作为时间的函数的辐射的依赖于波长的光谱强度，以提供感测系统信号；其中感测系统信号指示在一种或多种飞行时间感测模式中作为时间的函数的所接收辐射的依赖于波长的光谱强度分布。分布。分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于园艺的飞行时间感测


[0001]本专利技术涉及一种感测系统（及其用途）。本专利技术还涉及一种农业设施（及其用途）。又进一步，本专利技术涉及一种植物监控方法。本专利技术还涉及一种计算机程序产品（用于执行这种植物监控方法，例如利用感测系统）。

技术介绍

[0002]用于检测、感测和识别对象的方法、设备和系统在本领域中是已知的。例如，WO2018/194920描述了使用调制偏振光束来检测、感测和识别对象的方法、设备和系统。一种示例偏振敏感设备包括照明源和耦合到照明源以产生输出光束的调制器，其中输出光束的偏振态或偏振参数被调制以产生多个调制偏振光束。该设备还包括偏振敏感检测器，其被定位成接收从对象反射后的调制偏振光束的反射部分，并产生指示接收光束的调制和偏振状态的信息。根据WO2018/194920，该信息可以用于使得能够确定偏振敏感设备和对象之间的距离，或者确定对象的特定于偏振的特性。

技术实现思路

[0003]在大型工业园艺设置（诸如温室和城市农场）中，以及在露天园艺中，有一种趋势是利用自动化检查和处理来代替或支持农民和工人。这种自动化正变得需要，并且在未来几乎是强制性的，因为例如观察、估计（例如，关于成熟、疾病发作
……
）、处理（例如，收获）作物和水果是非常耗时的，手工工作非常昂贵并且可能需要专业人员。此外，即使是专家也会犯错误，并且在他们的分析或行动中可能不稳定和不客观。此外，当需要24/7监控时，让机器至少在部分时间进行监控可能会更舒服。因此，除了使用自动收割和作物加工（例如喷洒）机器之外，自动植物和作物/水果感测可能是合期望的。然而，现有技术系统的功能可能比期望的少。因此，本专利技术的一个方面是提供一种替代的感测系统（和/或农业设施和/或（植物）监控方法，和/或计算机程序产品），其优选地进一步至少部分地消除上述缺点中的一个或多个。本专利技术的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或者提供一种有用的替代方案。
[0004]在第一方面中，本专利技术提供了一种感测系统，尤其是用于农业应用的感测系统，包括辐射发生器（“发生器”）和感测装置（其可以功能性地耦合到发生器）。此外，感测系统可以包括控制系统，该控制系统尤其可以在功能上耦合到辐射发生器和感测装置（其也可以指示为“传感器”）。特别地，在实施例中，感测系统可以具有一种或多种飞行时间感测操作模式，其中发生器被配置成在一种或多种飞行时间感测操作模式中生成辐射的脉冲。特别地，感测装置可以被配置成在一种或多种飞行时间感测模式中感测来自被感测对象的辐射作为时间的函数，以提供感测系统信号。在更具体的实施例中，感测装置可以被配置成在一种或多种飞行时间感测模式中感测由感测装置接收的、作为时间的函数的（到来的）辐射的（波长相关的）光谱强度——诸如波长相关的光谱强度分布——以提供感测系统信号。特别地，光谱强度，诸如依赖于波长的光谱强度分布，可以是光谱功率分布。感测系统信号指示
在一种或多种飞行时间感测模式中作为时间的函数的所接收辐射的依赖于波长的光谱强度分布。因此，特别是在实施例中，本专利技术（因此）提供一种感测系统（特别是用于农业应用），该感测系统包括辐射发生器、感测装置（功能上耦合到发生器）、以及功能上耦合到辐射发生器和感测装置的控制系统，其中感测系统具有一种或多种飞行时间感测操作模式，其中发生器被配置成在一种或多种飞行时间感测操作模式中生成辐射的脉冲，并且其中感测装置可以被配置成在一种或多种飞行时间感测模式中感测来自被感测对象的辐射作为时间的函数，以提供感测系统信号。此外，尤其在实施例中，本专利技术（因此）提供一种感测系统（尤其用于农业应用），该感测系统包括辐射发生器、感测装置（功能上耦合到发生器）、以及功能上耦合到辐射发生器和感测装置的控制系统，其中感测系统具有一种或多种飞行时间感测操作模式，其中发生器被配置成在一种或多种飞行时间感测操作模式中生成辐射的脉冲，并且其中感测装置被配置成在一种或多种飞行时间感测模式中感测由感测装置接收的、作为时间的函数的辐射的（波长相关的）光谱强度——诸如波长相关的光谱强度分布——以提供感测系统信号。
[0005]此外：感测系统信号照此可能是有用的，例如以获得（多个）对象的更好的状态概况。然而，感测系统信号也可以用于控制（另一个）设备（或装置或系统）。因此，本专利技术可以另外提供感测系统功能性地耦合到农业设备，其中农业设备包括用于用光配方照亮植物或植物部分的照明设备，其中控制系统根据感测系统信号控制农业设备用光配方照亮植物或植物部分。
[0006]利用（多个）这种感测系统，本专利技术在实施例中提供了用于园艺应用的具有多光谱照明的飞行时间相机。在实施例中，飞行时间相机的主动照明可以使用多个波长来获取用于获得植物的形状属性的范围信息。在实施例中，这可以与捕获和分析不同波长的强度信号相组合，不同波长的强度信号可以包含关于植物健康和发育的信息，并且可以用于例如对不同植物部分进行分类和/或确定这些植物部分的状态。更早地检测疾病和/或获得该植物或各个植物的更准确的状态可以是可能的。以这种方式，也可以更有效地执行处理和/或其他动作，如修剪、疾病管理或收获。术语“范围信息”可以特指距离信息。
[0007]如上所述，感测系统可以特别用于农业应用，如园艺应用。术语“农业”可能特指栽培植物和牲畜的科学和技术。在这里，术语“农业”可能特指栽培植物的科学和技术。这可能是室内或室外农业。这可能是温室里的农业，在封闭的植物工厂里，等等。这可能仅基于日光、日光和人造光的组合、或仅基于人造光。术语“农业”尤其可以至少包括“园艺”。除其他之外，本专利技术尤其涉及园艺应用。术语“园艺”涉及供人类使用的（集约）植物栽培，其活动非常多样，包括食用植物（果实、蔬菜、蘑菇、烹饪用草药）和非食用作物（花卉、树木和灌木、草坪草、啤酒花、葡萄、草药）。园艺是农业的一个分支，涉及种植植物的技术、科学、科技和商业。它可能包括药用植物、果实、蔬菜、坚果、种子、草药、豆芽、蘑菇、藻类、花卉、海藻和非粮食作物如草和观赏树木和植物的种植。这里，术语“植物”用于指选自药用植物、蔬菜、草药、芽、蘑菇、结坚果的植物、结种子的植物、开花的植物、结果实的植物、非食用作物如草和观赏树木等的基本上任何物种。
[0008]在本文中，术语“植物”用于基本上所有的阶段。术语“植物部分”可以指根、茎、叶、果实（如果有的话）等。术语“园艺”涉及供人类使用的（集约）植物栽培，其活动非常多样，包括食用植物（果实、蔬菜、蘑菇、烹饪用草药）和非食用作物（花卉、树木和灌木、草坪草、啤酒
花、葡萄、草药）。园艺是农业的一个分支，涉及种植植物的技术、科学、科技和商业。它可能包括药用植物、果实、蔬菜、坚果、种子、草药、豆芽、蘑菇、藻类、花卉、海藻和非粮食作物如草和观赏树木和植物的种植。这里，术语“植物”用于指选自药用植物、蔬菜、草药、芽、蘑菇、结坚果的植物、结种子的植物、开花的植物、结果实的植物、非食用作物如草和观赏树木等的基本上任何物种。甚至更特别地，术语“植物”用于指基本上选自药用植物、蔬菜、草药、芽苗、结坚果的植物、结种子的植物、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种感测系统（1000），包括辐射发生器（100）、感测装置（200）、和在功能上耦合到所述辐射发生器（100）和所述感测装置（200）的控制系统（300），其中所述感测系统（1000）具有一种或多种飞行时间感测操作模式，其中所述发生器（100）被配置成在所述一种或多种飞行时间感测操作模式下生成辐射（111）的脉冲，并且其中所述感测装置（200）被配置成在一种或多种飞行时间感测模式中感测由所述感测装置（200）接收的、作为时间的函数的辐射的依赖于波长的光谱强度，以提供感测系统信号；其中所述感测系统信号指示在所述一种或多种飞行时间感测模式中作为时间的函数的所接收辐射的依赖于波长的光谱强度分布。2.根据权利要求1所述的感测系统（1000），其中所述感测系统（1000）在功能上耦合到农业设备（2100），其中所述农业设备包括用于利用光配方来照亮植物或植物部分的照明设备，其中所述控制系统（300）取决于所述感测系统信号来控制所述农业设备（2100）利用所述光配方来照亮所述植物或植物部分。3.根据前述权利要求1
‑
2中任一项所述的感测系统（1000），其中所述发生器（100）被配置成在所述一种或多种飞行时间感测操作模式中的一种或多种中生成辐射（111）的多个脉冲，其中辐射（111）的两个或更多个脉冲在以下中的一个或多个中不同：所述辐射（111）的入射角。4.根据前述权利要求1
‑
3中任一项所述的感测系统（1000），其中所述发生器（100）被配置成在所述一种或多种飞行时间感测操作模式中的一种或多种中生成辐射（111）的多个脉冲，其中辐射（111）的两个或更多个脉冲在以下中的一个或多个中不同：（a）光学属性，其中所述光学属性选自由（i）偏振和（ii）光谱强度分布组成的组。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述的感测系统（1000），其中所述辐射发生器（100）包括两个或更多个激光器（150），所述两个或更多个激光器（150）被配置成生成具有不同光谱强度分布的辐射（111），并且其中所述发生器（100）被配置成利用所述两个或更多个激光器（150）在所述一种或多种飞行时间感测操作模式中的一种或多种中生成辐射（111）的多个脉冲。6. 根据前述权利要求2
‑
5中任一项所述的感测系统（1000），其中所述辐射发生器（100）被配置成在所述一种或多种飞行时间感测操作模式中的一种或多种中生成辐射（111），所述辐射（111）具有从200
‑
300 nm、680
‑
720 nm、920
‑
960 nm、1080
‑
1120 nm、1340
‑
1420 nm和1850
‑
1890 nm的波长范围中选择的波长。7.根据前述权利要求中任一项所述的感测系统（1000），其中所述感测系统（1000）包括一个或多个可控感测参数，其中所述感测系统（1000）具有初始操作模式，其中所述一个或多个可控感测参数的值取决于以下中的一个或多个来定义：（i）用户输入信息，（i...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：