CN107392908B - 作物株高测量方法及系统、田间定标装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种作物株高测量方法及系统、田间定标装置，所述测量方法包括：获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；利用田间定标装置的高度信息，确定各所述作物小区的株高均值；以及，根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高。本发明能够通过对目标田地进行准确的定标，实现大面积作物株高的高精度、高效率连续监测，进而对作物株高进行准确测量。
Description
技术领域
本发明涉及农业信息技术领域，具体涉及一种作物株高测量方法及系统、田间定标装置。
背景技术
作物株高是体现作物长势的重要指标，也是作物表型组学研究中较易获取的指标之一，对于作物育种研究具有重要意义。作物株高受品种、栽培密度、水肥处理等因素的影响差异显著。然而，因作物育种科研及生产中作物面积较大，作物生长全生育期需连续观测，高效率、高精度的作物株高的测量仍是作物生产与科研中亟待解决的问题。
已有的技术手段：(1)传统株高测量主要以人工测量为主，即通过直尺对目标群体内的植株株高进行测量记录，该方法主要是测量效率低，人工工作量大，难以满足大面积作物株高的连续监测；(2)遥感反演方法：为了解决大面积作物株高的连续监测，研究者通过卫星遥感或利用无人机获取遥感影像，通过建立株高与其他指标的数学模型来进行株高反演，从而实现大面积作物株高的连续监测，但这种通过遥感及光谱模型反演的方法误差较大，无法满足作物株高指标获取的精确性；(3)利用图像提取作物株高的方法：通过图像特征提取的方法提取作物的株高，从单株角度来说精度和效率可以得到保证，但由于这种方法需要获取各作物植株的侧视图像，其无法应用于实际大田作物的株高测量；(4)无人机挂载雷达的测量方法：利用无人机挂载机载三维激光雷达，通过获取作物群体表层的三维点云信息，并与作物种植前所获取的地形DEM数据进行对比分析，实现大面积作物株高的连续、原位监测，但由于实际操作中作物群体表层点云与原始DEM地形数据难以实现精确配准，所测量的株高较遥感和光谱反演的方法虽在精度上有所提高，但其精度仍无法体现因作物品种、种植密度以及水肥处理等因素带来的株高差异。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种作物株高测量方法及系统、田间定标装置，能够通过对目标田地进行准确的定标，实现大面积作物株高的高精度、高效率连续监测，进而对作物株高进行准确测量。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种作物株高测量方法，所述测量方法包括：
获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；
标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；
根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；
利用田间定标装置的高度信息，确定各所述作物小区的株高均值；
以及，根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高。
进一步地，所述获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，包括：
在目标区域设置多个田间定标装置，且每个所述田间定标装置上的顶部板上均设有编号标识；
以及，控制无人机获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，所述目标作物群体的点云信息中包括田间定标装置的点云信息。
进一步地，所述在目标区域设置多个田间定标装置，包括：
确定所述目标作物群体及其所在的目标区域；
以及，在所述目标作物群体的生长程度到达预设程度后，选取所述目标区域中的平坦区域；
将各所述田间定标装置插入土壤中，且插入深度大于或等于20cm；
对插入所述田间定标装置的土壤处进行填实处理；
控制各田间定标装置的顶部板水平设置；
以及，调节各田间定标装置的高度，使得各田间定标装置露出土壤外的部分的高度高于所述目标作物群体30至70cm。
进一步地，所述标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息，包括：
将所述目标作物群体的点云信息进行旋转处理，使得所述目标作物群体的点云信息与地面坐标系平行；
以及，在所述目标作物群体的点云信息中提取到各田间定标装置的点云信息，进一步识别定标装置的编号，并根据各田间定标装置的布置位置，对作物的种植位置信息进行标记。
进一步地，所述确定各所述作物小区的株高均值，包括：
根据作物形态结构特征，提取各所述作物小区中的各植株的株高特征点；
对各所述作物小区的各植株的株高特征点高度值求均值，得到各所述作物小区的株高均值；
以及，计算得到各作物小区对应的小区中心的水平位置坐标。
进一步地，所述根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高，包括：
根据当前作物小区对应的小区中心的水平位置坐标，查找得到在当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置；
以及，根据当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，以及，当前所述作物小区的株高均值，基于插值计算的方式，获取当前作物小区的作物株高。
第二方面，本发明还提供了一种作物株高测量系统，所述测量系统包括：
目标作物群体的点云信息获取模块，用于获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；
种植位置信息标记模块，用于标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；
作物小区划分模块，用于根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；
株高均值确定模块，用于确定各所述作物小区的株高均值；
作物株高确定模块，用于根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高。
第三方面，本发明还提供了一种用于作物株高测量的田间定标装置，所述定标装置包括：顶部板，以及，与所述顶部板垂直设置的支撑架；
所述顶部板的底面的中心处与所述支撑架的顶端连接，所述顶部板的顶面上设有编号标识；
所述支撑架的底端设有锥形插针。
进一步地，所述支撑架为可伸缩支撑架；
所述可伸缩支撑架包括依次竖直连接的套管，以及，设置在每两个套管之间的连接处的连接固定件，且所述可伸缩支撑架上设有刻度标识。
进一步地，所述装置还包括：与所述锥形插针配合使用的可拆卸式保护套、用于在所述顶部板和支撑架之间进行固定的固定件，以及，水平标定件；
所述固定件的数量为至少四个；
所述水平标定件设置在靠近所述支撑杆的顶端的位置处。
由上述技术方案可知，本发明所述的作物株高测量方法及系统、田间定标装置，所述测量方法包括：获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；利用田间定标装置的高度信息，确定各所述作物小区的株高均值；以及，根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高；能够通过对目标田地进行准确的定标，实现大面积作物株高的高精度、高效率连续监测，进而对作物株高进行准确测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种作物株高测量方法的流程示意图；
图2是本发明的作物株高测量方法中步骤100的流程示意图；
图3是本发明的作物株高测量方法中步骤200的流程示意图；
图4是本发明的作物株高测量方法中步骤400的流程示意图；
图5是本发明的作物株高测量方法中步骤500的流程示意图；
图6是本发明的一种作物株高测量系统的结构示意图；
图7是本发明的用于作物株高测量的田间定标装置的一种结构示意图；
图8是本发明的用于作物株高测量的田间定标装置的另一种结构示意图；
图9是本发明的无人机与田间定标装置进行田间定标的示意图；
图10是本发明的定标装置放置位置示意图。
其中，1-顶部板；11-可折叠棋盘隔板；2-支撑架；21-套管；22-固定件；23-可伸缩支撑架；3-标识；4-锥形插针。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例一提供了一种作物株高测量方法的具体实施方式，参见图1，所述作物株高测量具体包括如下内容：
步骤100：获取目标区域中的目标作物群体的点云信息。
在本步骤中，点云数据获取为利用无人机挂载机载雷达，获取目标区域的点云数据。
步骤200：标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息。
在本步骤中，将所获取的作物群体点云信息旋转至与地面坐标系平行，由于各定标装置放置高度的设置，定标装置的高度值均显著高于作物群体的顶部点云高度值，从点云中提取到各定标装置的点云信息，并按各布置位置进行标记。
步骤300：根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区。
在本步骤中，利用作物的种植位置信息，将所获取的点云信息进行分割，分割后的各点云为一个作物小区。
步骤400：利用田间定标装置的高度信息，确定各所述作物小区的株高均值。
在本步骤中，结合作物形态特征，对各小区点云提取各植株的顶部特征点，并计算各特征点的高度均值。
步骤500：根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高
在本步骤中，查找与当前小区最近的定标装置，通过插值计算出当前小区作物株高。
从上述描述可知，本发明的实施例获取具有真实高度参考的作物群体顶部点云，实现大面积作物株高的高精度、高效率、连续、原位监测，方法尤其适用于作物生育后期激光雷达无法获取地面点云信息的情况。
本发明的实施例二提供了上述作物株高测量方法中步骤100的具体实施方式，参见图2，所述步骤100具体包括如下内容：
(1)在目标区域设置多个田间定标装置，且每个所述田间定标装置上的顶部板上均设有编号标识，具体包括：
步骤101：确定所述目标作物群体及其所在的目标区域。
步骤102：在所述目标作物群体的生长程度到达预设程度后，选取所述目标区域中的平坦区域。
步骤103：将各所述田间定标装置插入土壤中，且插入深度大于或等于20cm。
步骤104：对插入所述田间定标装置的土壤处进行填实处理。
步骤105：控制各田间定标装置的顶部板水平设置。
步骤106：调节各田间定标装置的高度，使得各田间定标装置露出土壤外的部分的高度高于所述目标作物群体30至70cm。
步骤107：控制无人机获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，所述目标作物群体的点云信息中包括田间定标装置的点云信息。
从上述描述可知，本发明的实施例在无人机挂载激光雷达获取作物群体株高技术的基础上，结合现代三维点云获取于处理技术，通过设计便携式田间定标装置，获取具有真实高度参考的作物群体顶部点云，实现大面积作物株高的高精度、高效率、连续、原位监测。
本发明的实施例三提供了上述作物株高测量方法中步骤200的具体实施方式，参见图3，所述步骤200具体包括如下内容：
步骤201：将所述目标作物群体的点云信息进行旋转处理，使得所述目标作物群体的点云信息与地面坐标系平行。
步骤202：在所述目标作物群体的点云信息中提取到各田间定标装置的点云信息，进一步识别定标装置的编号，并根据各田间定标装置的布置位置，对作物的种植位置信息进行标记。
本发明的实施例四提供了上述作物株高测量方法中步骤400的具体实施方式，参见图4，所述步骤400具体包括如下内容：
步骤401：根据作物形态结构特征，提取各所述作物小区中的各植株的株高特征点。
步骤402：对各所述作物小区的各植株的株高特征点高度值求均值，得到各所述作物小区的株高均值。
步骤403：计算得到各作物小区对应的小区中心的水平位置坐标。
本发明的实施例五提供了上述作物株高测量方法中步骤500的具体实施方式，参见图5，所述步骤500具体包括如下内容：
步骤501：根据当前作物小区对应的小区中心的水平位置坐标，查找得到在当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置。
步骤502：根据当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，以及，当前所述作物小区的株高均值，基于插值计算的方式，获取当前作物小区的作物株高。
从上述描述可知，本发明的实施例针对作物生产及科研育种对于作物株高的测量需求，结合无人机、激光雷达、三维点云处理技术，研制作物株高测量装置及方法，实现大面积作物株高的高精度、高效率连续监测。本发明的实施例六提供了能够实现上述作物株高测量方法中全部步骤的作物株高测量系统的具体实施方式，参见图6，所述作物株高测量系统具体包括如下内容：
目标作物群体的点云信息获取模块10，用于获取目标区域中的目标作物群体的点云信息。
种植位置信息标记模块20，用于标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息。
作物小区划分模块30，用于根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区。
株高均值确定模块40，用于确定各所述作物小区的株高均值。
作物株高确定模块50，用于根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高。
从上述描述可知，本发明的实施例能够通过对目标田地进行准确的定标，实现大面积作物株高的高精度、高效率连续监测，进而对作物株高进行准确测量。
本发明的实施例七提供了一种用于作物株高测量的田间定标装置的具体实施方式，参见图7，所述装置具体包括如下内容：
顶部板1，以及，与所述顶部板1垂直设置的支撑架2；
在上述描述中，所述顶部板1的底面的中心处与所述支撑架2的顶端连接，所述顶部板1的顶面上设有编号标识3；图7中以数字3为编号标识为例，所述支撑架2的底端设有锥形插针4。田间定标装置用于为无人机挂载的激光雷达获取精确的、易于提取的参考点位置信息，装置由可伸缩杆和定标装置两部分组成。
从上述描述可知，本发明的实施例能够对目标田地进行准确的定标，装置的结构可靠，能够为无人机挂载的激光雷达获取精确的、易于提取的参考点位置信息。
本发明的实施例八提供了一种田间定标装置的另一种具体实施方式，参见图8，所述装置具体包括如下内容：
所述支撑架2为可伸缩支撑架23；所述可伸缩支撑架23包括依次竖直连接的套管21，以及，设置在每两个套管21之间的连接处的连接固定件22。
所述可伸缩支撑架23上设有刻度标识。
所述顶部板1为可折叠棋盘隔板11，且所述可折叠棋盘隔板11的折叠方向为由其底板向其顶板折叠；所述可折叠棋盘隔板11的底板的中心处与所述支撑架2的顶端连接。
从上述描述可知，本发明的实施例给出了一种更加便携的对目标田地进行准确的定标的装置。
本发明的实施例九提供了一种田间定标装置的再一种具体实施方式，所述装置具体包括如下内容：
所述装置还包括与所述锥形插针4配合使用的可拆卸式保护套。
以及，用于在所述顶部板1和支撑架2之间进行固定的固定件；所述固定件的数量为至少四个。
所述装置还包括水平标定件；所述水平标定件设置在靠近所述支撑杆的顶端的位置处。
从上述描述可知，本发明的实施例给出了一种功能更为完善的对目标田地进行准确的定标的装置。
为进一步的说明本方案，本发明还提供了一种应用田间定标装置进行作物株高测量的应用实例，具体包括如下内容：
田间定标装置用于为无人机挂载的激光雷达获取精确的、易于提取的参考点位置信息，装置由可伸缩杆和定标装置两部分组成，包含以下特征：
(1)可伸缩：装置的伸缩杆为可伸缩式，根据不同作物、不同生育时期可调整装置的高度，平时可完全收起便于携带。
(2)轻量化：为便于在田间携带，装置整体质量要求较小。
(3)插入式：定标装置最下面是锥形插针，便于插入田间土壤，并且配有软保护套，装置在携带时前段用保护套套住，避免携带过程中伤人。
(4)定标装置：为棋盘格板，具有防水、可折叠功能，防水可使其长时间置于田间，当不用时，棋盘格板折叠便于存放或携带；棋盘格板展开后长与宽要求均要大于20cm。
(5)稳定性：定标装置需插入土壤中20cm以上，且棋盘格板展开后与支撑杆在4个方向上有固定装置，以便于该装置长时间放置于田间具有较好的稳定性(减少风的影响)；支撑杆伸出后，各连接单元间有固定保护装置连接起稳定支撑的作用。
(6)带刻度：伸缩杆上带有刻度，便于调节支撑装置的高度；伸缩杆顶部的侧面位置同时配有水准气泡从而保证定标装置的水平放置。
(7)可标识：棋盘格板具有可标识的功能，通过棋盘格板背景水印数字的形式实现，即在棋盘格板展开后，可在无人机拍摄的图像中辨识出该棋盘格板的编号。
从上述描述可知，本发明的应用实例中的装置能够对目标田地进行准确的定标，装置的结构可靠，能够为无人机挂载的激光雷达获取精确的、易于提取的参考点位置信息。
参见图9中的应用无人机与田间定标装置进行田间定标的位置关系，田间定标的具体过程包括：
(1)田间定标装置放置时间：确定拟测量的目标作物群体后，可在完成播种后将便携式田间定标装置放置于田间，在作物生长的全生育期可随时利用无人机挂载激光雷达获取目标群体的顶部三维点云数据；也可在作物生长到一定时期后，再安装便携式田间定标装置。
(2)田间定标装置放置位置：在拟测量的作物生长区域内均匀放置各定标装置；参见图10，其中黑色线条区域为拟测量的作物生长区域(测量人仅有6个定标装置的前提下)使得各定标装置尽可能的覆盖到待测区域。
(3)放置方法：在作物生长地选取较为平坦区域，将定标装置的锥形插针插入土壤中，至少20cm，踩实土壤保证其稳定，展开棋盘格板保证其水平，通过调节可伸缩支撑杆使各棋盘格板的高度均为H，H的选择要求高于作物测量时期株高50cm左右(例如：拟测量玉米某小区的株高，估计该地区玉米最高的株高约为3m，则将各定标装置的高度设置为3.5m)。
从上述描述可知，本发明的应用实例能够对目标田地进行准确的定标，装置的结构可靠，能够为无人机挂载的激光雷达获取精确的、易于提取的参考点位置信息。
应用田间定标装置进行作物株高测量的具体过程为：
(1)定标装置点云提取：将所获取的作物群体点云信息旋转至与地面坐标系平行，由于各定标装置放置高度的设置，定标装置的高度值均显著高于作物群体的顶部点云高度值，从点云中提取到各定标装置的点云信息，并按各布置位置进行标记，记第i个定标装置的中心点位置坐标为(xi,yi,Hi)，其中Hi为利用点云提取到的第i个定标装置的高度值。
(2)作物群体点云分割：利用作物的种植位置信息，将所获取的点云信息进行分割，分割后的各点云为一个作物小区。
(3)小区株高特征点提取：结合作物形态特征，对各小区点云提取各植株的顶部特征点，并计算各特征点的高度均值，设当前小区编号为k，记所提取的高度均值为hk，并计算小区中心水平位置坐标(xk,yk)。
(4)株高计算：查找与当前小区最近的定标装置，通过插值计算出当前小区作物株高：
其中，
表示待测作物小区的株高真实值，n为定标装置的个数，λi为权重系数：
从上述描述可知，本发明的应用实例通过便携式田间定标装置的设计，该装置具有可伸缩、轻量化、插入式、稳定性强、带刻度和标识的特点，其定标棋盘格板具有防水和可折叠的功能；便携式田间定标装置与作物群体复杂性相比，其具有平整性好的特征，可从无人机机载的雷达所获取的作物群体点云中提取到所布置的各点的高度，由于定标装置点的高度是已知的，利用作物群体顶部点云与定标装置的高度差即可准确地计算出各待测群体的株高。可见，本发明在无人机挂载激光雷达获取作物群体株高技术的基础上，结合现代三维点云获取于处理技术，通过设计便携式田间定标装置，获取具有真实高度参考的作物群体顶部点云，实现大面积作物株高的高精度、高效率、连续、原位监测。方法尤其适用于作物生育后期激光雷达无法获取地面点云信息的情况。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种作物株高测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：
获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；
标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；
根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；
利用田间定标装置的高度信息，确定各所述作物小区的株高均值；
以及，根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高；
其中，所述获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，包括：
在目标区域设置多个田间定标装置，且每个所述田间定标装置上的顶部板上均设有编号标识；
以及，控制无人机获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，所述目标作物群体的点云信息中包括田间定标装置的点云信息；
其中，所述根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高，包括：
根据当前作物小区对应的小区中心的水平位置坐标，查找得到在当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置；
以及，根据当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，以及，当前所述作物小区的株高均值，基于插值计算的方式，获取当前作物小区的作物株高；
所述根据当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，以及，当前所述作物小区的株高均值，基于插值计算的方式，获取当前作物小区的作物株高，具体包括：
通过插值计算出当前作物小区的作物株高：
其中，
表示当前作物小区的株高真实值，n为当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，li为权重系数：
其中，H表示n个田间定标装置设置的统一高度，hk表示当前所述作物小区的株高均值，(xk，yk)表示当前作物小区的中心水平位置坐标，(xi，yi，Hi)表示第i个田间定标装置的中心点位置坐标，其中，Hi表示第i个田间定标装置的高度值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在目标区域设置多个田间定标装置，包括：
确定所述目标作物群体及其所在的目标区域；
以及，在所述目标作物群体的生长程度到达预设程度后，选取所述目标区域中的平坦区域；
将各所述田间定标装置插入土壤中，且插入深度大于或等于20cm；
对插入所述田间定标装置的土壤处进行填实处理；
控制各田间定标装置的顶部板水平设置；
以及，调节各田间定标装置的高度，使得各田间定标装置露出土壤外的部分的高度高于所述目标作物群体30至70cm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息，包括：
将所述目标作物群体的点云信息进行旋转处理，使得所述目标作物群体的点云信息与地面坐标系平行；
以及，在所述目标作物群体的点云信息中提取到各田间定标装置的点云信息，进一步识别定标装置的编号，并根据各田间定标装置的布置位置，对作物的种植位置信息进行标记。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定各所述作物小区的株高均值，包括：
根据作物形态结构特征，提取各所述作物小区中的各植株的株高特征点；
对各所述作物小区的各植株的株高特征点高度值求均值，得到各所述作物小区的株高均值；
以及，计算得到各作物小区对应的小区中心的水平位置坐标。
5.一种作物株高测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：
目标作物群体的点云信息获取模块，用于获取目标区域中的目标作物群体的点云信息；
种植位置信息标记模块，用于标记所述目标作物群体的点云信息中的作物的种植位置信息；
作物小区划分模块，用于根据所述作物的种植位置信息对所述目标作物群体的点云信息进行分割，得到各作物小区；
株高均值确定模块，用于确定各所述作物小区的株高均值；
作物株高确定模块，用于根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高；
所述目标作物群体的点云信息获取模块，具体用于：
在目标区域设置多个田间定标装置，且每个所述田间定标装置上的顶部板上均设有编号标识；
以及，控制无人机获取目标区域中的目标作物群体的点云信息，所述目标作物群体的点云信息中包括田间定标装置的点云信息；
其中，所述作物株高确定模块在根据当前所述作物小区的株高均值获取当前作物小区的作物株高时，具体用于：
根据当前作物小区对应的小区中心的水平位置坐标，查找得到在当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置；
以及，根据当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，以及，当前所述作物小区的株高均值，基于插值计算的方式，获取当前作物小区的作物株高；
所述根据当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，以及，当前所述作物小区的株高均值，基于插值计算的方式，获取当前作物小区的作物株高，具体包括：
通过插值计算出当前作物小区的作物株高：
其中，
表示当前作物小区的株高真实值，n为当前的作物小区的预设范围内或附近的所述田间定标装置的数量，li为权重系数：
其中，H表示n个田间定标装置设置的统一高度，hk表示当前所述作物小区的株高均值，(xk，yk)表示当前作物小区的中心水平位置坐标，(xi，yi，Hi)表示第i个田间定标装置的中心点位置坐标，其中，Hi表示第i个田间定标装置的高度值。
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