【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大豆根系发育检测，具体涉及一种田间大豆根系发育检测系统及系统。
技术介绍
1、大豆作为农业经济作物，为农民提供了丰富的经济收益。大豆产出不仅用于食品和饲料行业，还用于工业生产，而大豆在田地种植发育阶段，大豆的根系是吸收水分和养分的主要器官。大豆根系的发育状况可以作为植物生长状况和健康状态的生物学指标，通过检测根系发育情况，能够准确地评估大豆的生长状况，并及时发现存在的问题，合理调整种植策略，提高大豆种植产量。
2、传统技术中对田间大豆根系发育的检测主要依靠人工对地表主根的发育状态进行观察，以此判断田间大豆的发育状况，很显然这种检测方式至少存在以下方面问题：1、通过人工进行大豆根系发育检测，检测结果与检测人员的能力相关，无法保障检测结果的参考性和科学性，此外，通过人工进行检测无法减少检测人员的工作量，当涉及到大范围大豆根系检测时，无法实现检测的高效性，从而无法提高检测的效率，也无法及时地发现大豆发育的问题，降低后续大豆种植策略调整的灵活性，影响大豆种植的效果和大豆种植的产量。
3、2、大豆地下根系的发育是大豆吸收营养和恶劣环境下保持大豆稳定的前提。而传统技术中大多仅对地表根系进行检测，而缺乏对地下根系的发育检测，从而无法清晰地了解大豆地下根系的发育状态，进而无法保障大豆的养分吸收的充足性，也无法提高在风雨天气中根系对大豆的支撑作用，降低大豆的稳定性，影响后续大豆的生长发育，无法提高大豆种植的经济效益。
4、3、养分是大豆发育中必不可少的条件，传统技术中在对大豆根系检测后，没有对田间
技术实现思路
1、针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的在于提供一种田间大豆根系发育检测系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种田间大豆根系发育检测系统，包括如下模块：图像采集模块，用于将田地按照预设尺寸划分为各检测子区域，并将大豆检测周期按照预设时间间隔布设各采集时间点，进而采集各检测子区域在各采集时间点对应的地表大豆根系图像集合和地下大豆根系图像集合；
3、根系发育分析模块，包括地表发育分析单元、地下发育分析单元和综合分析单元；
4、所述地表发育分析单元用于根据各检测子区域在各采集时间点对应的地表大豆根系图像集合，获取各检测子区域在各采集时间点对应的大豆地表根系参数，其中大豆地表根系参数包括大豆地表主根高度、大豆地表主根高度差、大豆地表主根厚度、大豆地表主根厚度差、大豆地表主根亮度，进而分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值；
5、所述地下发育分析单元用于基于各检测子区域在各采集时间点对应的地下大豆根系图像集合，获取各检测子区域在各采集时间点对应的大豆地下根系参数，其中大豆地下根系参数包括大豆地下侧根数量、大豆地下侧根长度、大豆地下主根长度、大豆地下根系密度，进而分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地下根系发育的合符值；
6、所述综合分析单元用于根据各检测子区域在各采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值、大豆地下根系发育的合符值，计算各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的合格值，并判断各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的状态；
7、根系养分检测模块，用于将大豆根系发育状态处于发育不良状态的各检测子区域、各采集时间点分别记为各监测子区域、各监测时间点，进而采集各监测子区域在各监测时间点对应的养分参数，进而计算各监测子区域在各监测时间点对应养分的供符值，并判断各监测子区域在各监测时间点对应的养分状态；
8、执行终端，用于根据各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的状态、各监测子区域在各监测时间点对应的养分状态，执行相应的操作。
9、优选地，所述分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值，具体分析过程如下：基于大豆检测周期中各采集时间点，获取各检测子区域在各采集时间点对应的大豆参考主根高度、参考主根厚度、参考主根亮度，分别记为ghit、fhit、flit，其中i表示各检测子区域对应的编号，i＝1,2......n，t表示各采集时间点对应的编号，t＝1,2......p，n、p均为大于2的任意整数；
10、依据计算公式得到第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆地表根系发育的育合值α1it，其中ghi′t、fhi′t、fli′t分别表示第i个检测子区域在第t个采集时间点对应的大豆地表主根高度、大豆地表主根厚度、大豆地表主根亮度，ε1、ε2、ε3分别为设定的大豆地表主根高度的权重因子、大豆地表主根厚度的权重因子、大豆地表主根亮度的权重因子；
11、依据计算公式得到第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆地表根系发育的育均值α2it，式中，δgh、δfh分别为设定的许可豆地表主根高度差、许可大豆地表主根厚度差，δghi′t、δfhi′t分别表示第i个检测子区域在第t个采集时间点对应的大豆地表主根高度差、大豆地表主根厚度差，ε4、ε5分别为设定的大豆地表主根高度差的权重因子、大豆地表主根厚度差的权重因子；
12、根据计算公式αit＝α1it*γ1+α2it*γ2，得到第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值αit，其中γ1、γ2分别为设定的大豆地表根系发育育合值的权重因子、大豆地表根系发育育均值的权重因子。
13、优选地，所述分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地下根系发育的合符值，具体分析过程如下：基于大豆检测周期中各采集时间点，获取各检测子区域在各采集时间点对应的参考大豆地下侧根数量、参考大豆地下侧根长度、参考大豆地下主根长度、参考大豆地下根系密度，分别记为xgit、xhit、zlit、ρit；
14、将各检测子区域在各采集时间点对应的大豆地下侧根数量、大豆地下侧根长度、大豆地下主根长度、大豆地下根系密度分别记为xg′it、xh′it、zl′it、ρ′it，代入计算公式中，得到第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆地下根系发育的合符值βit，其中η1、η2、η3、η4分别为设定的大豆地下侧根数量的权重因子、大豆地下侧根长度的权重因子、大豆地下主根长度的权重因子、大豆地下根系密度的权重因子。
15、优选地，所述计算各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的合格值，具体计算过程如下：将第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值αit、大豆地下根系发育的合符值βit代入计算公式中，得到第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆根系发育的合格值δit，其中λ1、λ2分别为设定的大豆地表根系发育均符值的权重因子、大豆地下根系发育合符值的权重因子。
16、优选地，所述判断各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的状态，具体判断过程如下：将各检测子区域在各采集时间点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，包括如下模块：
2.根据权利要求1所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值，具体分析过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地下根系发育的合符值，具体分析过程如下：
4.根据权利要求3所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述计算各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的合格值，具体计算过程如下：将第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值αit、大豆地下根系发育的合符值βit代入计算公式中，得到第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆根系发育的合格值δit，其中λ1、λ2分别为设定的大豆地表根系发育均符值的权重因子、大豆地下根系发育合符值的权重因子。
5.根据权利要求1所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述判断各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的状态，具体判断过程如下：
7.根据权利要求6所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述计算各监测子区域在各监测时间点对应养分的供符值，具体计算过程如下：
8.根据权利要求1所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述判断各监测子区域在各监测时间点对应的养分状态，具体判断过程如下：将各监测子区域在各监测时间点对应养分的供符值与数据库中存储的养分供符值阈值进行对比，若某监测子区域在某监测时间点对应养分的供符值小于数据库中存储的养分供符值阈值，则判定该监测子区域在该监测时间点对应的养分状态处于养分不足状态，反之则判定该监测子区域在该监测时间点对应的养分状态处于养分充足状态，由此得到各监测子区域在各监测时间点对应的养分状态。
...【技术特征摘要】
1.一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，包括如下模块：
2.根据权利要求1所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值，具体分析过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述分析各检测子区域在各采集时间点对应大豆地下根系发育的合符值，具体分析过程如下：
4.根据权利要求3所述的一种田间大豆根系发育检测系统，其特征在于，所述计算各检测子区域在各采集时间点对应大豆根系发育的合格值，具体计算过程如下：将第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆地表根系发育的均符值αit、大豆地下根系发育的合符值βit代入计算公式中，得到第i个检测子区域在第t个采集时间点对应大豆根系发育的合格值δit，其中λ1、λ2分别为设定的大豆地表根系发育均符值的权重因子、大豆地下根系发育合符值的权重因子。
5.根据权利要求1所述的一种田间大豆根系发育检...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵逢涛，孔玮琳，赵海军，高春华，
申请(专利权)人：山东省农业科学院，
类型：发明
国别省市：
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