[发明专利]一种作物冠层原位生长表型监测装置及三维重建方法

摘要

本发明实施例提供了一种作物冠层原位生长表型监测装置及三维重建方法，通过分别设置在冠层顶部数据获取和采集模块、冠层内部图像获取模块和冠层底部鱼眼镜头，可以获取待检测作物冠层顶部、内部和底部的形态结构数据，且冠层内部图像获取模块高度和角度可调，使得冠层内部形态结构数据更丰富，最终对待监测作物冠层的生长监测更准确，全局性更强，且具有很好的普适性。通过使用冠层生长监测装置获取冠层顶部、内部和底部的形态结构数据，经过一定的预处理后用于表型解析和三维重建，工作量小，效率高，且得到的三维重建模型精度高。

主权项

1.一种作物冠层原位生长表型监测装置，其特征在于，包括：底座、可伸缩支架、冠层顶部数据获取和采集模块、冠层内部图像获取模块、冠层底部鱼眼镜头；其中，所述可伸缩支架的底端与所述底座固定连接，所述冠层顶部数据获取和采集模块设置在所述可伸缩支架的顶端，所述冠层内部图像获取模块设置在所述可伸缩支架的中部；所述冠层顶部数据获取和采集模块包括模块箱体、多个图像传感器、多光谱传感器、激光雷达、光合有效辐射传感器、数据采集器以及冠层内部图像获取模块控制器；所述模块箱体与所述可伸缩支架的顶端固定连接；所述多个冠层顶部图像传感器均匀设置在所述模块箱体的下部，用于获取作物冠层顶部的多幅第一图像；所述多光谱传感器设置在所述模块箱体内部，用于获取待监测作物冠层顶部的多光谱图像；所述激光雷达设置在所述模块箱体的内部，用于获取所述待监测作物冠层顶部的三维点云数据；所述光合有效辐射传感器水平设置在所述模块箱体的顶部，用于获取所述待监测作物冠层顶部的光合有效辐射数据；所述冠层内部图像获取模块包括滑动与旋转控制子模块和水平摄像头，所述水平摄像头通过所述滑动与旋转控制子模块与所述可伸缩支架的中部连接，用于获取所述待监测作物冠层内部不同高度和不同角度的多幅第二图像；所述冠层内部图像获取模块控制器与所述冠层内部图像获取模块连接；所述数据采集器分别与所述多个图像传感器、所述多光谱传感器、所述激光雷达、所述光合有效辐射传感器、所述水平摄像头以及所述冠层底部鱼眼镜头连接。