基于无人机协作的烤烟株高测量方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法、装置及电子设备，属于农业技术领域，所述方法包括：基于待测烤烟烟田的图像，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息；所述待测烤烟烟田的图像是通过对无人机采集的不同烟田区域的图像进行拼接得到的；基于所述数字表面模型信息，确定所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息；基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和烟田起垄高度，确定所述待测烤烟烟田中各株烤烟的株高。本发明专利技术可以快捷计算出待测烤烟烟田中各株烤烟的株高，具有客观性强、时效性高、响应迅速等优点，且成本较低，仅需少量人力即可实现百亩级、千亩级的烤烟株高全覆盖精准监测。烟株高全覆盖精准监测。烟株高全覆盖精准监测。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机协作的烤烟株高测量方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及农业
，尤其涉及一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]株高是影响烤烟株形的重要农艺性状之一，与产量呈正相关。烟株打顶是烤烟田间栽培中提升产量品质的重要管理措施，目的是为了促进烟叶更好的生长。从移栽到打顶期间，每株烤烟的株高在不断增长。打顶之后，每个植株的顶端优势受到抑制，株高不再变化，但由于植株个体的前期长势不同，打顶后每个植株之间存在的株高差异，株高越大，则叶片受光面积越大，烟株之间的通风效果越佳，促进叶片光合作用和营养物质吸收。现蕾期打顶是提高烟叶产量品质的重要措施，烟农往往需要根据株高采取不同的打顶时间节点，对于株高较低的烟株，采取现蕾打顶；对于株高中等的烟株，采取盛花打顶；对于株高较高的烟株，在盛花打顶的同时，还需打除短于20cm的叶片。因此，快速、准确地监测烤烟株高有助于促进烟田分级管理，进而提升烤烟产量与品质。
[0003]当前烤烟栽培中缺乏快速有效的株高测量方法，现有获取烟株高度的方法主要是人工皮尺丈量的方式，然而烟田每亩一般种植有上千棵烟株，若使用皮尺丈量方式需要投入大量的人力物力，且效率低下，测量结果也会由于人为因素存在偏差，从而无法对整个烟田的植株进行便捷有效地测量。
[0004]因此，如何对大面积烟田的烤烟株高进行便捷有效地测量已成为业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法、装置及电子设备，用以对大面积烟田的烤烟株高进行便捷有效地测量。
[0006]本专利技术提供一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，包括：
[0007]基于待测烤烟烟田的图像，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息；所述待测烤烟烟田的图像是通过对无人机采集的不同烟田区域的图像进行拼接得到的；
[0008]基于所述数字表面模型信息，确定所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息；
[0009]基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和烟田起垄高度，确定所述待测烤烟烟田中各株烤烟的株高。
[0010]根据本专利技术提供的一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，所述基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和烟田起垄高度，确定所述待测烤烟烟田中各株烤烟的株高，包括：
[0011]调用预设的烤烟冠层高度测量模型；所述烤烟冠层高度测量模型是基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和所述烟田起垄高度构建的；
[0012]将所述待测烤烟烟田中各株烤烟对应的数字表面模型信息和数字高程模型信息
输入至所述烤烟冠层高度测量模型，得到所述烤烟冠层高度测量模型输出的所述各株烤烟的株高。
[0013]根据本专利技术提供的一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，所述预设的烤烟冠层高度测量模型是通过如下公式构建的：
[0014]CHM＝DSM
‑
DEM
‑
H0；
[0015]式中，CHM表示烤烟株高；DSM表示所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息；DEM表示所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息；H0表示所述烟田起垄高度。
[0016]根据本专利技术提供的一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，所述基于待测烤烟烟田的图像，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息，包括：
[0017]提取所述待测烤烟烟田的图像的POS数据和空间位置信息；
[0018]基于所述POS数据和所述空间位置信息，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息。
[0019]根据本专利技术提供的一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，所述基于所述POS数据和所述空间位置信息，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息，包括：
[0020]基于所述POS数据和所述空间位置信息，生成稀疏点云，并基于所述稀疏点云构建空间网格；
[0021]将所述待测烤烟烟田的地面控制点信息导入到所述空间网格中，生成带有空间信息的稀疏点云；
[0022]基于所述带有空间信息的稀疏点云生成密集点云；
[0023]对所述密集点云进行三维网格化和纹理映射处理，得到所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息。
[0024]根据本专利技术提供的一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，所述基于所述数字表面模型信息，确定所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息，包括：
[0025]从所述数字表面模型信息中，获取烟田垄间的地面点云信息；
[0026]基于所述烟田垄间的地面点云信息，生成所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息。
[0027]根据本专利技术提供的一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，括：
[0028]接收用户的第一输入，所述第一输入用于从所述数字表面模型信息中提取所述烟田垄间的地面点云信息；
[0029]响应于所述第一输入，获取所述烟田垄间的地面点云信息。
[0030]本专利技术还提供一种基于无人机协作的烤烟株高测量装置，包括：
[0031]第一处理模块，用于基于待测烤烟烟田的图像，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息；所述待测烤烟烟田的图像是通过对无人机采集的不同烟田区域的图像进行拼接得到的；
[0032]第二处理模块，用于基于所述数字表面模型信息，确定所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息；
[0033]第三处理模块，用于基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和烟田起垄高度，确定所述待测烤烟烟田中各株烤烟的株高。
[0034]本专利技术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基于无人机协作的烤烟株高测量方法。
[0035]本专利技术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基于无人机协作的烤烟株高测量方法。
[0036]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于无人机协作的烤烟株高测量方法。
[0037]本专利技术提供的基于无人机协作的烤烟株高测量方法、装置及电子设备，通过考虑烟田烤烟的起垄种植特性，并利用低空无人机监测技术，对无人机航拍的影像进行图像拼接处理，获取待测烤烟烟田的图像，为生成待测烤烟烟田的数字表面模型信息提供图像信息，并从生成的数字表面模型信息提取出待测烤烟烟田的数字高程模型信息，进而结合烤烟种植过程中的烟田起垄高度，利用生成的数字表面模型信息和数字高程模型信息，便可以快捷计算出待测烤烟烟田中各株烤烟的株高，具有客观性强、时效性高、响应迅速等优点，且成本较低，仅需少量人力即可实现百亩级、千亩级的烤烟株高全覆盖精准监测。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机协作的烤烟株高测量方法，其特征在于，包括：基于待测烤烟烟田的图像，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息；所述待测烤烟烟田的图像是通过对无人机采集的不同烟田区域的图像进行拼接得到的；基于所述数字表面模型信息，确定所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息；基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和烟田起垄高度，确定所述待测烤烟烟田中各株烤烟的株高。2.根据权利要求1所述的基于无人机协作的烤烟株高测量方法，其特征在于，所述基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和烟田起垄高度，确定所述待测烤烟烟田中各株烤烟的株高，包括：调用预设的烤烟冠层高度测量模型；所述烤烟冠层高度测量模型是基于所述数字表面模型信息、所述数字高程模型信息和所述烟田起垄高度构建的；将所述待测烤烟烟田中各株烤烟对应的数字表面模型信息和数字高程模型信息输入至所述烤烟冠层高度测量模型，得到所述烤烟冠层高度测量模型输出的所述各株烤烟的株高。3.根据权利要求2所述的基于无人机协作的烤烟株高测量方法，其特征在于，所述预设的烤烟冠层高度测量模型是通过如下公式构建的：CHM＝DSM
‑
DEM
‑
H0；式中，CHM表示烤烟株高；DSM表示所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息；DEM表示所述待测烤烟烟田的数字高程模型信息；H0表示所述烟田起垄高度。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的基于无人机协作的烤烟株高测量方法，其特征在于，所述基于待测烤烟烟田的图像，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息，包括：提取所述待测烤烟烟田的图像的POS数据和空间位置信息；基于所述POS数据和所述空间位置信息，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息。5.根据权利要求4所述的基于无人机协作的烤烟株高测量方法，其特征在于，所述基于所述POS数据和所述空间位置信息，确定所述待测烤烟烟田的数字表面模型信息，包括：基于所述POS数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文彪，顾晓鹤，陈天恩，张驰，姜舒文，陈栋，王登位，朱万山，金潇，
申请(专利权)人：北京市农林科学院信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：