CN103238057B - 叶面积指数测量系统、设备、方法和程序 - Google Patents

叶面积指数测量系统、设备、方法和程序 Download PDF

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Abstract

一种叶面积指数测量系统包括：反射器，置于测量目标植物的邻域中；成像装置，置于成像装置和反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获反射器的图像并输出捕获到的图像；强度计算装置，基于从成像装置输出的捕获到的图像来计算反射器反射的光强度；以及叶面积指数计算装置，基于强度计算装置计算的光强度来计算叶面积指数。

Description

叶面积指数测量系统、设备、方法和程序
技术领域
本发明涉及用于测量叶面积指数的叶面积指数测量系统、叶面积指数测量设备、叶面积指数测量方法和叶面积指数测量程序。
背景技术
叶面积指数(下文表示为“LAI”)表示例如耕地或森林中植物种群的每单位面积内沿一个方向(例如，垂直方向)交叠的叶片的总面积。LAI用作了解植物生长或耕种状态的一种指数。
作为LAI测量方法，提出了一种使用照度计间接测量LAI的方法作为示例。在该方法中，例如，测量植物种群中上方和下方的照度，并且基于测量的照度来估计LAI。
作为与上述相关的技术，例如，在专利文献(PTL)1中描述了LAI间接测量方法。
在PTL1中描述的方法中，间接测量系统使用广角镜头和电子成像元件捕获针对近红外光和红光中的每一种的预定面积的图像。接着，间接测量系统获得通过划分预定面积而形成的每个细分面积中针对近红外光和红光中的每一种的亮度值。然后，间接测量系统计算每个细分面积的近红外光和红光的亮度值比，基于亮度值比来估计太阳辐射的相对量，并且根据太阳辐射的相对量计算LAI。
现有技术文献
专利文献
PTL1：日本专利申请特开No.2007-171033。
发明内容
技术问题
然而，在使用照度计间接测量LAI的情况下，需要昂贵的照度计，并且还需要在移动照度计的同时多次执行测量，以便确定种群结构中多个位置中的每一位置的LAI。因此，需要大量劳动和成本。
PTL1中描述的方法通过在间接测量系统中使用电子成像元件来代替照度计，实现了一定程度的成本减小。然而，由于使用日光，因此不能自由地控制来自光源的光的辐射方向，限制了测量太阳辐射的相对量的方向。因此，在使用PTL1中描述的方法的情况下限制了能够测量LAI的位置或方向。
鉴于上述，本发明的目的在于提供叶面积指数测量系统、叶面积指数测量设备、叶面积指数测量方法和叶面积指数测量程序，能够以低成本容易地自动测量叶面积指数，而不限制测量位置或方向。
解决问题的手段
根据本发明的叶面积指数测量系统包括：反射器，置于测量目标植物的邻域中；成像装置，置于成像装置和反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获反射器的图像并输出捕获到的图像；强度计算装置，基于从成像装置输出的捕获到的图像来计算反射器反射的光强度；以及叶面积指数计算装置，基于强度计算装置计算的光强度来计算叶面积指数。
根据本发明的叶面积指数测量设备是叶面积指数测量系统中用于测量叶面积指数的叶面积指数测量设备，叶面积指数测量系统包括：反射器，置于测量目标植物的邻域中；成像装置，置于成像装置和反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获反射器的图像并输出捕获到的图像。叶面积指数测量设备包括：强度计算装置，基于从成像装置输出的捕获到的图像计算反射器反射的光强度；以及叶面积指数计算装置，基于强度计算装置计算的光强度计算叶面积指数。
根据本发明的叶面积指数测量方法包括：在测量目标植物的邻域中提供反射器；提供成像装置，所述成像装置置于成像装置和反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获反射器的图像并输出捕获到的图像；基于从成像装置输出的捕获到的图像计算反射器反射的光强度；并且基于计算的光强度计算叶面积指数。
根据本发明的叶面积指数测量程序是叶面积指数测量系统中用于测量叶面积指数的叶面积指数测量程序，叶面积指数测量系统包括：反射器，置于测量目标植物的邻域中；成像装置，置于成像装置和反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获反射器的图像并输出捕获到的图像，叶面积指数测量程序使计算机执行：强度计算过程，基于从成像装置输出的捕获到的图像计算反射器反射的光强度；以及叶面积指数计算过程，基于计算的光强度计算叶面积指数。
本发明的有利效果
根据本发明，能够以低成本容易地自动测量叶面积指数，而不限制测量位置或方向。
附图说明
图1是从植物种群正面看根据本发明使用LAI测量系统的测量系统的正视图。
图2是从植物种群的顶面看根据本发明使用LAI测量系统的测量系统的顶视图。
图3是示出了LAI测量系统的结构示例的框图。
图4是示出了使用LAI测量系统测量LAI的操作示例的流程图。
图5是示出了LAI测量系统的最小结构的示例的框图。
图6是示出了考虑表面光源的整个周围光环境模型的示例的示例图。
具体实施方式
以下参照附图描述本发明的实施例。图1是从植物种群正面看根据本发明使用LAI测量系统(叶面积指数测量系统)的测量系统的正视图。图2是从植物种群的顶面看使用LAI测量系统的测量系统的顶视图。在该示例实施例中，假定植物种群30是按行布置农作物的植物的植物群，如图1所示。尽管图1示出了沿着植物种群30的截面看的截面图，植物种群30是沿着深度方向(如图1中所见，从植物种群30的正面到背面的方向，下文中也被称作“纵方向”)按行布置植物的植物群，如图2所示。
在本示例实施例中，也使用诸如“垂直方向”和“水平方向”等表述。“垂直方向”表示与地面垂直的方向，“水平方向”表示与地面水平的方向，如图1所示。
尽管本示例实施例作为示例描述了将LAI测量系统应用于对耕地(例如田地或塑料温室)中农作物(例如，西红柿、黄瓜)植物种群的LAI的测量，但是本发明不限于本示例实施例中的示例。LAI测量系统例如可以应用于对森林中树丛的LAI的测量。
如图1和2中所示，在植物种群30的邻域中安装沿垂直方向布置多个反射器10的阵列组。此外，如图2所示，在能够捕获反射器10的图像而不会被植物种群30遮挡的位置处安装摄像机20(在该示例中，摄像机20置于正面，如图2所示，即，放置摄像机20使得在每个反射器10与摄像机20之间不存在障碍物(例如，遮挡反射器10的叶片))。
具体地，反射器10分别由球形体来实现，球形体的表面具有朗伯反射特性，并且已知颜色信息。尽管在图1中示出的示例中，8个反射器10沿着垂直方向布置(如图1所示，每个植物种群30沿垂直方向布置四个反射器10)，但是能够布置的反射器10的个数不限于本示例实施例中的示例。例如，可以布置十个或更多个反射器10(可以每植物种群30沿垂直方向布置五个或更多个反射器10)。
反射器10至少是不会镜像反射光的反射器。例如，只要反射器10对光进行漫反射，反射器10就可以对光进行完全漫反射或不完全漫反射。在本示例实施例中，反射器10是红球形体的情况用作示例。然而，本发明不限于本示例实施例中的示例，并且例如反射器10可以是各种多面体结构或平面反射器板中的任一个。除此之外，反射器10的颜色不限于红色。只要颜色已知，颜色可以是白色、灰色、黄色或橘黄色。然而，优选地，反射器10的颜色至少是除了绿色以外的颜色，以便与植物种群30中的植物可区分。
由于反射器10布置在植物种群30的邻域中，因此置于顶部的反射器10的反射光强度最高，并且由于植物种群30的阴影等，反射光强度沿着反射器的向下方向降低。相应地，通过测量沿着垂直方向布置的多个反射器10反射的光的强度并且将测量到的强度彼此相比较，可以测量沿垂直方向的LAI，并且可以识别沿着垂直方向所见的植物种群30中的叶片交叠程度。注意，植物种群30的邻域在到植物种群30的预定距离内(例如，在50cm内)。当沿着垂直方向布置反射器10时，反射器10被布置为使得在反射器10之间存在适当的反射光的强度差。
摄像机20具体由能够捕获彩色图像的成像设备(例如，数字摄像机)来实现。摄像机20不限于捕获静止图像的摄像机，并且例如可以由能够捕获运动图像的视频摄像机来实现，只要其能够捕获彩色图像。摄像机20具有以下功能：能够捕获反射器10的图像并且向下述LAI测量设备40(图1和2中未示出)输出捕获到的图像。
在本示例实施例中，期望将摄像机20放置在实现对作为球形体的反射器10的上半球的图像捕获的位置处(例如，沿着垂直方向比所有反射器高的位置)，以便捕获利用日光辐射的反射器10的图像，并且测量沿垂直方向的LAI。
尽管图1中示出了在植物种群30的邻域中的一个位置中沿垂直方向布置四个反射器10来执行测量的情况，但是可以沿着植物种群30的纵方向以预定间隔(例如，50cm间隔)同样放置沿着垂直方向的四个反射器10的阵列(即当从纵向侧面看时以网格布置反射器)来执行测量。这样，也可以测量沿着植物种群30的纵方向的LAI分布。
图3是示出了LAI测量系统的结构示例的框图。如图3所示，除了图2所示捕获反射器10的图像的摄像机20以外，LAI测量系统还包括LAI测量设备40。如图3所示，从摄像机20向LAI测量设备40输出捕获到的图像。LAI测量设备40具体由根据程序操作的信息处理设备(例如，个人计算机)来实现。如图3所示，LAI测量设备40包括图像分析装置41、数据库42、LAI计算装置43和LAI输出装置44。
图像分析装置41具体由根据程序操作的信息处理设备的CPU来实现。图像分析装置41具有以下功能：计算从摄像机20接收到的捕获图像的亮度值的功能。
例如，基于反射器10的已知颜色信息和形状信息，图像分析装置41在捕获到的图像中指定其中示出了反射器10的区域，并且计算指定区域的亮度值。在本示例实施例中，图像分析装置41在捕获到的图像中指定其中示出了红色对象的区域，并且提取指定区域的部分图像。在本示例实施例中，由于布置多个红色反射器10，因此图像分析装置41指定多个区域，并且提取每个指定区域的部分图像。图像分析装置41然后计算每个提取的部分图像的亮度值。
图像分析装置41还具有将计算的亮度值变换为照度的功能。在本示例实施例中，图像分析装置41通过从下述数据库42中存储的照度变换表中提取与图像分析装置41计算的亮度值相对应的照度来计算照度。
备选地，图像分析装置41可以不使用数据库42中存储的照度变换表来计算照度。以下描述照度计算方法的示例。以下描述一种方法，通过使用彩色图像输入设备(摄像机20)捕获到的彩色图像中对象(反射器10)的颜色信息以及对象的表面反射特性，来计算捕获彩色图像时照明环境中对象表面的每个位置处的照度。
首先，图像分析装置41获得使用输入图像的颜色信息和形状信息自动检测到的对象区域的颜色信息。然后，图像分析装置41获得对象区域的RGB颜色信息，并且基于获得的RGB颜色信息计算XYZ三色激励值。
在下文中假定，关于彩色图像输入设备捕获的RGB，预先将RGB磷光体的色度和白色的色度设计为彩色图像输入设备的颜色特性，并且RGB数据和XYZ三色激励值是线性关系。
在这种情况下，输入图像的RGB与XYZ三色激励值之间的关系由以下方程(1)表示。
(数学方程1)
X Y Z = RX R G B
                         方程(1)
这里，RX是3×3变换矩阵。
图像分析装置41可以通过获取以下信息来将Y三色激励值变换成绝对亮度Y(cd/m2)：摄像机镜头的光圈值F、快门速度和图像捕获的增益。
接着，图像分析装置41计算图像中反射器的每个像素位置的可见辐照度。文献1中描述的方法或文献2中描述的方法适用于辐照度计算。
文献1：Imari Sato、Yoichi Sato、Katsushi Ikeuchi的“IlluminationDistribution from Shadows”，Journal of Information Processing Society ofJapan：Computer Vision and Image Media，Vol.41，No.SIG 10(CVIM 1)，December 2000。
文献2：Oishi，Okura等人的“Superimposing Human Appearanceonto MR system by Simultaneous Capturing Surfaces and IlluminationEnvironment by omnidirectional camera”，Meeting on Image Recognitionand Understanding(MIRU2009)，July 2009。
参照图6，以下描述使用考虑表面光源的整个周围光环境模型。在该模型中，基于以下假定观察来自整个周围的光源的辐射分布：反射器的任意点在球形的中心A，并且光源与中心A之间没有障碍物。设是辐射分布，其中，θ表示方位角，表示天顶角。
中心A处的照度E是沿着所有方向自小立体角dωi接收到的入射光能量的积分，小立体角dωi由小方位角θ和小天顶角表示。
[数学方程2]
                                      方程(2)
这里，dθi表示小方位角，表示小天顶角。
这里的前提是在光源与中心A之间没有障碍物。此外，反射器的光反射特性是朗伯反射。因此，中心A处反射的光是来自所有方向在中心A上入射的环境光的积分形式。因此，在光源与中心A之间是否有障碍物是可忽略的，并且在中心A处反射的光恒定，与视点方向无关。
此外，如果中心A处反射器的表面反射SA(颜色)已知，则作为图像记录的反射器的亮度值IA由照度EA和反射器的表面反射SA的乘积表示。亮度值IA使用根据方程(1)计算的Y三色激励值来表示。
[数学方程3]
    方程(3)
图像亮度反映了表示为波长λ的函数的摄像机的频谱灵敏度特性。假定摄像机的频谱灵敏度特性由delta函数近似。然后，将波长λ视为常数。这里，点A处的图像亮度IA k(k是r，g，b)表示如下。
IA k＝τkSA kEA k                     方程(4)
这里，τk是摄像机增益。因此，根据方程(4)，根据图像亮度和点A处的摄像机增益来计算点A处的照度EA k。此外，如果反射器与摄像机之间的几何位置关系以及反射器的形状已知，则可以通过使用简单几何图形来计算从摄像机可观察的反射器表面上任意点处的法向矢量。即，可以将从摄像机可观察的反射器表面上任意点A处根据方程(4)计算的照度视为点A处来自法向矢量方向的光源的照度。因此，能够计算从摄像机可观察的反射器表面上所有点处来自法向矢量方向的光源的照度。这意味着，不仅可以计算沿着垂直方向的光的照度，而且还可以计算从倾斜方向或水平方向泄露的光的照度。
数据库42具体由诸如磁盘设备或光盘设备等存储设备来实现。在本示例实施例中，数据库42存储用于将亮度值变换为照度的照度变换表。具体地，数据库42中存储的照度变换表包括彼此相关联的亮度值和照度。例如，在作为样本的若干条件下，数据库42中存储的照度变换表通过设置通常使用的照度计而测量的照度以及从捕获到的图像获得的亮度值来预先创建。
数据库42还存储用于将照度变换为LAI的LAI变换表。具体地，数据库42中存储的LAI变换表包括彼此相关联的照度和LAI。例如，在作为样本的若干条件下，数据库42中存储的LAI变换表通过设置通常使用的照度计而测量的照度以及同时计算的LAI来预先创建。
LAI计算装置43具体由根据程序操作的信息处理设备的CPU来实现。LAI计算装置43具有基于图像分析装置41计算的照度来计算LAI的功能。具体地，LAI计算装置43通过从数据库42中存储的LAI变换表中提取与图像分析装置41计算的照度差值相对应的LAI来计算LAI。
LAI输出装置44具体由根据程序操作的信息处理设备的CPU和诸如显示器等显示设备来实现。LAI输出装置44具有输出LAI计算装置43计算的LAI的功能。例如，LAI输出装置44在诸如显示器等显示设备上显示LAI计算装置43计算的LAI。输出LAI的方法不限于本示例实施例中示出的方法。作为示例，LAI输出装置44可以输出包括LAI计算装置43计算的LAI在内的文件。作为另一示例，LAI输出装置44可以经由诸如LAN等网络向另一终端发送LAI计算装置43计算的LAI。
在本示例实施例中，LAI测量设备40的存储设备存储用于测量LAI的各种程序。例如，LAI测量设备40的存储设备存储用于使计算机执行以下过程的LAI(叶面积指数)测量程序：基于从成像装置输出的捕获图像计算反射器10反射的光强度；以及基于计算的光强度计算叶面积指数。
以下描述了LAI测量系统的操作。图4是示出了使用LAI测量系统测量LAI的操作示例的流程图。在本示例实施例中，在以下状态中执行测量：沿着垂直方向布置多个反射器10的阵列组位于与植物种群30的其上当前输入日光的侧面相对的位置处，如图1和2所示。此外，摄像机20能够捕获反射器10的图像，而不会被植物种群30遮挡，并且安装在比所有反射器10更高的位置处，以便测量沿垂直方向的LAI。
首先，摄像机20捕获其上布置了反射器10的方向(步骤S10)。LAI测量设备40从摄像机20接收捕获到的图像。
接着，例如，LAI测量设备40获取存储设备(未示出)中预先存储的反射器10的颜色信息(在本示例中为红色)(步骤S11)，指定在从摄像机20接收到的捕获图像中示出红色对象的区域，并且提取指定区域的部分图像。在本示例实施例中，由于布置了多个红色反射器10，因此图像分析装置41指定多个区域，并且提取每个指定区域的部分图像。LAI测量设备40然后计算每个提取的部分图像的亮度值(步骤S12)。
LAI测量设备40将计算的亮度值变换为照度。在本示例实施例中，LAI测量设备40从数据库42中存储的照度变换表中提取与计算的亮度值相对应的照度。备选地，LAI测量设备40可以基于颜色信息和表面反射特性，如上述方程(4)所表示的计算其中在捕获到的图像中示出反射器10的区域的部分图像的每个像素的亮度。
LAI测量设备40然后基于获得的照度计算放置了反射器10的位置的LAI(步骤S13)。在本示例实施例中，LAI测量设备40通过从数据库42中存储的LAI变换表中提取与照度相对应的LAI来计算LAI。
因此，通过使用具有朗伯反射特性的球形反射器10，LAI测量设备40可以计算其中安装了反射器10的位置处垂直方向上的LAI。由于反射器10是球形，因此LAI测量设备40还可以通过聚焦在其中在捕获到的图像中示出反射器10的区域的特定部分，来计算除了垂直方向以外的任意方向上的LAI。
尽管本示例实施例描述了使用预先将照度和LAI彼此相关联的LAI表来计算LAI的情况，但是LAI计算方法不限于本示例实施例中示出的方法。例如，LAI测量设备40可以基于计算的亮度值来计算LAI，而无需将捕获到的图像的亮度值变换为照度。在这种情况下，例如，可以预先准备将亮度值与LAI彼此相关联的表，使得LAI测量设备40通过从该表中提取与计算的亮度值相对应的LAI来计算LAI。
作为备选方案，例如，LAI测量设备40可以通过执行使用以下示出的方程(5)的操作来计算LAI。
I/I0＝e-KF                             方程(5)
在方程(5)中，I表示放置在植物种群30的邻域中的多个反射器10之中一个反射器10反射的光强度(具体为照度，但也可以是亮度值等)。I0表示放置在植物种群30的领域的多个反射器10之中参考反射器10(在本示例中，附着在顶部处的反射器10的位置，可用作参考光强度，这是因为在反射器10与太阳之间几乎不存在叶片阴影等影响)反射的光强度(具体为照度，但也可以是亮度值等)。K表示吸收系数，根据植物而变化，甚至对于相同的植物根据诸如天气和时间等外部因素而变化。F是积分叶面积指数。
在针对所有反射器10完成LAI测量的情况下，LAI测量设备40在诸如显示器等显示设备上显示测量的LAI(步骤S14)。这里，LAI测量设备40可以显示在每个测量点处测量的LAI。除此之外，例如，在沿着深度方向(纵方向)以预定间隔布置反射器组并且在按照网格布置的这种反射器10上执行测量的情况下，LAI测量设备40可以显示示出了LAI随着作为水平轴的深度方向而改变的图。因此，各种显示方法可以显示LAI测量值。此外，LAI测量设备40例如可以输出包括测量的LAI在内的文件，或者经由网络向另一终端发送LAI。
如上所述，在本示例实施例中，LAI测量设备40基于来自摄像机20的捕获图像来测量LAI，而不使用昂贵的照度计。此外，LAI测量设备40通过测量日光作为直接光源但不测量从放置在植物种群30的领域中的反射器10反射的光，来执行LAI测量。这使得LAI测量设备40能够以低成本容易地自动测量LAI(叶面积指数)，而不受限于测量位置或方向。
此外，可以在以下状态下执行LAI测量：沿着植物种群30的深度方向以预定间隔(例如，50cm)设置沿着垂直方向按行布置的反射器10。这样，LAI测量设备40可以以降低的成本容易地测量沿着植物种群30的深度方向(纵方向)的LAI分布。
在降低测量工作的劳动方面，可能建议沿着垂直方向或深度方向布置多个照度计来测量LAI的结构。然而，这样的结构需要使用许多昂贵的照度计，导致成本增加。在本示例实施例中，另一方面，LAI测量设备40能够通过处理摄像机20捕获到的图像简单地一次测量沿垂直方向或深度方向的LAI，而不使用昂贵的照度计。因此，LAI测量设备40可以实现成本降低和LAI测量的工作量的降低。
如果照度计放置在户外，例如，耕地或森林，则照度计易于污损。这需要针对维护的工作量，并且增加了故障的可能性。在本示例实施例中，另一方面，LAI测量设备40能够仅通过布置许多反射器10来容易地执行测量。这里，可以避免针对维护或故障的任何工作量。
以下描述根据本发明的LAI(叶面积指数)测量系统的最小结构。图5是示出了LAI测量系统的最小结构的示例的框图。如图5所示，LAI测量系统包括反射器10、摄像机20、图像分析装置41和LAI计算装置43。
反射器放置在测量目标植物的与太阳相对的一侧上。摄像机20具有捕获反射器10的图像并且示出捕获到的图像的功能。图像分析装置41基于从摄像机20输出的捕获图像计算反射器10发射的光强度(例如，照度、亮度值)。LAI计算装置43具有基于图像分析装置41计算的光强度计算LAI(叶面积指数)的功能。
具有图5中示出的最小结构的LAI测量系统能够以低成本容易地自动执行测量叶面积指数，而不受限于测量位置或方向。
注意，上述示例实施例示出了如以下(1)至(5)中的LAI(叶面积指数)测量系统的特性结构。
(1)叶面积指数测量系统包括：反射器(例如，反射器10)，置于测量目标植物的邻域中；成像装置(例如，摄像机20)，置于成像装置和反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获反射器的图像并输出捕获到的图像；强度计算装置(例如，由图像分析装置41来实现)，基于从成像装置输出的捕获图像计算反射器反射的光强度(例如，照度、亮度值)；以及叶面积指数计算装置(例如，由LAI计算装置43来实现)，基于强度计算装置计算的光强度计算叶面积指数。
(2)在叶面积指数测量系统中，强度计算装置可以计算捕获到的图像中反射器的亮度值，作为光强度，其中叶面积指数计算装置基于强度计算装置计算的作为光强度的亮度值来计算叶面积指数。
(3)在叶面积指数测量系统中，强度计算装置可以基于捕获到的图像中反射器的亮度值来计算照度，其中叶面积指数计算装置基于强度计算装置计算的作为光强度的照度来计算叶面积指数。
(4)叶面积指数测量系统可以包括：存储装置(例如，数据库42)，与光强度相关联地存储叶面积指数，其中，叶面积指数计算装置通过从存储装置中提取与强度计算装置计算的光强度相对应的叶面积指数来计算叶面积指数。
(5)在叶面积指数测量系统中，反射器可以具备预定颜色，其中，强度计算装置在捕获到的图像中指定其中示出了具备预定颜色的对象的区域，并且计算指定区域的光强度。
尽管已经参照以上示例实施例和示例描述了本发明，但是本发明不限于以上示例实施例和示例。可以在本发明的范围内对本发明的结构和细节进行本领域技术人员可理解的各种改变。
本申请要求基于2010年12月2日递交的日本专利申请No.2010-269718的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
工业实用性
本发明适用于对耕地或森林中植物种群的LAI(叶面积指数)的测量。
附图标记列表
10 反射器
20 摄像机
30 植物种群
40 LAI测量设备
41 图像分析装置
42 数据库
43 LAI计算装置
44 LAI输出装置

Claims (7)

1.一种叶面积指数测量系统，所述叶面积指数测量系统包括：
多个反射器，所述多个反射器置于测量目标植物的邻域中；
成像单元，所述成像单元置于所述成像单元和所述多个反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获所述多个反射器的图像并输出捕获到的图像；
强度计算单元，所述强度计算单元用于基于从所述成像单元输出的所述捕获到的图像，计算所述多个反射器反射的光强度；以及
叶面积指数计算单元，所述叶面积指数计算单元用于基于所述强度计算单元计算的所述光强度，计算叶面积指数。
2.根据权利要求1所述的叶面积指数测量系统，其中，所述强度计算单元计算所述捕获到的图像中所述反射器的亮度值作为所述光强度，并且
其中，所述叶面积指数计算单元基于所述强度计算单元计算的作为所述光强度的所述亮度值，来计算所述叶面积指数。
3.根据权利要求1所述的叶面积指数测量系统，其中，所述强度计算单元基于所述捕获到的图像中所述反射器的亮度值来计算照度，并且
其中，所述叶面积指数计算单元基于所述强度计算单元计算的作为所述光强度的所述照度，来计算所述叶面积指数。
4.根据权利要求1所述的叶面积指数测量系统，包括：
存储单元，所述存储单元与所述光强度相关联地存储所述叶面积指数，
其中，所述叶面积指数计算单元通过从所述存储单元中提取与所述强度计算单元计算的所述光强度相对应的所述叶面积指数，来计算所述叶面积指数。
5.根据权利要求1所述的叶面积指数测量系统，其中，所述反射器具备预定颜色，并且
其中，所述强度计算单元在所述捕获到的图像中指定其中示出了具备所述预定颜色的对象的区域，并且计算所述指定区域的光强度。
6.一种叶面积指数测量系统中用于测量叶面积指数的叶面积指数测量设备，所述叶面积指数测量系统包括：多个反射器，所述多个反射器置于测量目标植物的邻域中；以及成像单元，所述成像单元置于所述成像单元和所述多个反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获所述多个反射器的图像并输出捕获到的图像，所述叶面积指数测量设备包括：
强度计算单元，所述强度计算单元用于基于从所述成像单元输出的所述捕获到的图像，计算所述多个反射器反射的光强度；以及
叶面积指数计算单元，所述叶面积指数计算单元用于基于所述强度计算单元计算的所述光强度，计算所述叶面积指数。
7.一种叶面积指数测量方法，所述叶面积指数测量方法包括：
在测量目标植物的邻域中设置多个反射器；
设置成像单元，所述成像单元置于所述成像单元和所述多个反射器之间不存在障碍物的位置处，并且用于捕获所述多个反射器的图像并输出捕获到的图像；
基于从所述成像单元输出的所述捕获到的图像，计算所述多个反射器反射的光强度；并且
基于计算的所述光强度，计算叶面积指数。
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