CN110088567A - 用于确定农产品高度的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用移动通信设备测量农产品在地面上方的高度的方法和设备。该方法包括将通信设备定位在农产品上方，并且使用通信设备的内置传感器确定通信设备与农产品之间的距离。基于确定的距离来确定农产品的高度。

Description

用于确定农产品高度的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于确定植物状态的设备和方法。更特别地，本发明涉及用于确定农产品高度的设备和方法。更特别地，本发明涉及用于确定农产品数量的设备和方法。
背景技术
测量草的高度——尤其是在例如乳制品行业的草基耕作系统中——是已知的。用于放牧的草可以提供可持续牲畜业系统的基础，因为放牧的草是反刍动物的廉价营养源。因此，期望每公顷较高的草产量。
通过放牧至3.5与4 cm之间的残余高度，草的叶产量被理解为是最大化的。通过保持牧场处于生长状态，将以绿叶茂盛的基础产生更高质量的草。预放牧高度可以例如在8与9 cm之间，近似对应于三片叶子。如果将这样的草向下放牧至3.5与4 cm之间，则将预期以16000 kg DM /ha进行生长。
有许多可用于测量草的技术。第一示例包括：简单切割、干燥、称重剪（WeighingShears）、四分之一化、秤（Scales）。然而，这种方法缓慢且费力。另一个基本上机械的系统是上升板仪表（Rising Plate Meter）。然而，根据该技术的示例对于携带和准确使用而言是笨重的。最近，已经开发了电子系统，其依赖于用于执行测量的超声波设备。然而，这样的系统需要使用特制的精密测量装备。
现有技术
WO 2013/041636 A1（Monford AG Systems Ltd，2013年3月28日）公开了一种系统和方法，其包括用于测量农业参数的单个超声换能器，该农业参数例如诸如草之类的农产品的高度或数量。该系统优选地附接到行走者的鞋上，并且包括两个模块（数据处理单元和传感器单元），同时将测量的农业参数传送到远程处理部件。在EP 2862429 A1（2015年12月22日）中，同一申请人还公开了一种用于测量农产品数量的超声测距系统和方法，其包括一组超声换能器。
WO 2013/087052 A1（Yara International ASA，2013年6月20日）公开了用于无接触地确定植物参数并且用于将该信息处理成用于施肥、浇水和/或植物保护的控制变量的方法和装置，其中记录植物的部分的数字立体图像，并且借助于图像分析根据这些图像来确定植物参数（a.o.植物的高度）。
WO 2006/009472 A2（Gallagher Group Ltd.，2006年1月26日）公开了一种牧场仪表，其被适配成基于发出和检测（超声波）声音脉冲串（burst）来指示地区中的植物材料的量。
EP1493316 A1（Amazonen-Werke H. Dryer GmbH＆Co.KG，2005年1月5日）公开了一种包括传感器的设备，该传感器经由发射器将信号发射到机载计算机的接收器。传感器是光电距离传感器，利用该传感器可以确定作物的高度。机载计算机使用其存储器中加载的程序来确定作物密度。
NZ 286786 A（Van Den Hout Filip，1998年7月28日）公开了一种牧场仪表，其具有安装在一起的板和探针，使得可以在其间发生相对移动，该牧场仪表的特性在于：电子距离传感器来感测和指示探针与板之间的相对移动的程度。
发明内容
目的是提供一种用于测量诸如草之类的农产品的改进方法。草可以例如是牧场草。然而，草也有可能是例如高尔夫球场、体育场或公园的草坪草。将领会的是，该方法还可以被用于确定其他农产品的高度，该农产品诸如羽衣甘蓝或其他作物。目的是提供用于通过使用现成的装备来测量农产品的方法，该现成的装备可以通过使用专用软件来修改。
根据一方面，提供了一种用于通过使用移动通信设备来测量农产品在地面上方的高度的方法。移动通信设备可以例如是智能电话、平板设备、膝上型计算机等等。使用移动通信设备提供了使用现成的设备的优点。此外，移动通信设备是任何农民、园丁或球场管理员的标准装备。该方法包括：将通信设备定位在农产品上方（例如在农产品上面），并且使用通信设备的内置传感器确定通信设备与农产品之间的距离。该方法包括：基于确定的距离来确定农产品的高度。由于使用了移动通信设备的内置传感器，因此不需要专用装备或专用附加传感器。标准的移动通信设备就足够了。
可选地，内置传感器是相机。注意的是，相机是移动通信设备上的标准传感器。
可选地，基于相机的自动对焦单元的对焦距离信息来确定高度。一些自动对焦单元使用光（例如红外光）来确定从相机到物体的距离。它们可以产生光（例如，红外光）的脉冲，并且测量被往回反射的量和/或光返回所花费的时间，然后使用该信息来确定该距离。其他自动对焦单元可以依赖于确定图像对比度以及在找到最优对比度的同时改变相机镜头方位。在这样的自动对焦单元中，物体与相机之间的距离与镜头在焦点处的方位有关，并且可以例如，在校准了镜头针对各种物体-相机距离的焦点处的方位之后，检索物体与相机之间的距离。
可选地，基于光的光强度来确定高度，该光是由诸如闪光灯之类的通信设备的照明单元生成的、农产品反射的光。
可选地，基于根据由相机获得的立体照相的图像确定的距离信息来确定高度。立体照相的图像包括：在方位和/或角度方面的偏移处拍摄的第一图像和第二图像。可以由同一个相机例如一个接一个地获得立体照相的图像的第一和第二图像。因此，立体照相的图像包含到在图像中出现的物体的距离信息。可以根据立体照相的图像来确定从农产品到相机的距离。
可选地，相机是三维3D相机。可以基于根据由3D相机获得的三维图像确定的距离信息来确定该高度。可以根据3D图像确定从农产品到相机的距离。
可选地，内置传感器是传声器。注意的是，传声器是移动通信设备上的标准传感器。
可选地，基于由通信设备的扬声器生成的声音的飞行时间测量来确定高度。声音可以是声音脉冲。声音可以是超声波。
根据一方面，移动通信设备以离地面基本恒定的距离安装到支撑件。支撑件可以是例如鞋、助行器、用户车辆、柱子、门、围栏、移动机器人、无人驾驶飞行器、动物等等。支撑件可以是例如诸如手杖之类的杆、靴子或腿部。移动通信设备以离地面基本恒定的距离安装到支撑件，该移动通信设备提供了如下优点：农产品在地面上方的高度与移动通信设备和农产品顶部之间的距离直接相关。然而，将领会的是，例如当用户小心地将移动通信设备保持在相对于地面的恒定距离时，例如，通过手持有移动通信设备也是可能的。另外，用户可以例如在手臂向下方伸展的情况下使移动通信设备保持在手臂的长度处。
可选地，支撑件被布置用于在离地面不同距离处的多个不同方位处将移动通信设备安装到那里。不同的安装方位可以与不同的测量范围相关联。第一测量范围可以是例如从0至2 cm的农产品高度。第二测量范围可以是例如从1至30 cm的农产品高度。第三测量范围可以是例如从20至200 cm的农产品高度。然而，其他测量范围是可能的。
根据一方面，该方法包括：基于通信设备的角度取向自动触发内置传感器。移动通信设备可以包括角度传感器，诸如陀螺仪。然后可以使用通信设备的倾斜自动触发图像的拍摄或声音的记录。
尤其是在移动通信设备被安装到进行倾斜运动的支撑件（诸如手杖或靴子）的情况下，倾斜运动可以被用于触发。
根据一方面，该方法包括：基于通信设备的加速来自动触发内置传感器。移动通信设备可以包括加速度计。
可选地，该方法包括：当通信设备处于第一角度方位时自动触发相机来捕获第一图像，并且当通信设备处于第二角度方位时自动触发相机来捕获第二图像，第一图像和第二图像一起形成立体照相的图像。当移动通信设备连接到进行倾斜运动的物体（诸如手杖或靴子）时，可以容易地实行这一点。然后，移动通信设备当在地面上行走时交替地向前和向后倾斜。而且，该倾斜提供如下优点：由于例如手杖或靴子的物体保持指向固定点，同时通信设备改变方位和角度，因此可以容易地获得立体照相的图像。因此，移动通信设备占据了对于拍摄构成立体照相的图像的第一和第二图像而言理想的位置。
根据一方面，该方法包括在裸地上校准高度确定。将移动通信设备保持在裸地上方允许来确定设备与地面之间的参考距离。由于地面是裸露的，因此该距离将与等于零的农产品的高度相关联。因此，当确定实际农产品的高度时，参考距离可以被用作参考。将领会的是，如果在测量期间将移动通信设备安装到支撑件，则在校准期间优选地将通信设备安装到相同的支撑件、在相同的方位处。
根据一方面，该方法包括：将包括表示确定的高度的数据的记录存储在通信设备的存储器中和/或存储在与通信设备通信的数据库中。因此，测量的高度可用于之后的检查和/或使用。
可选地，该方法包括：使用内置方位确定单元（诸如GPS单元）确定通信设备的方位，并且将表示方位的数据存储在记录中。因此，该记录可以包含：表示农产品的确定的高度和在那里确定所述高度的位置的数据。可选地，在多个方位确定该高度。可以为每一个方位存储记录。
根据一方面，该方法包括：在通信设备的存储器中和/或在与通信设备通信的数据库中存储数据，该数据表示要在其上确定农产品的高度的土地区域。例如，在移动通信设备的屏幕（诸如触摸屏）上的地图上标记土地区域是可能的。这样的标记可以包括：在土地区域周围绘制周界轮廓。替换地或附加地，通过沿着土地区域的周界物理地移动该移动通信设备，并且存储周界的诸如GPS坐标之类的位置来划分土地区域。替换地或附加地，表示土地区域的周界的数据可以由移动通信设备或数据库下载或者被上传到移动通信设备或数据库。因此，标识将在其中确定农产品的高度的土地区域（例如，预定牧场）是可能的。将领会的是，上面提到的（一个或多个）记录可以包括土地区域的指示，例如，姓名和/或号码。
可选地，该方法包括：基于在多个方位处确定的高度来估计农产品针对该区域内的任何方位的高度。这样的估计可以包括使用插值和/或外推。例如，在土地区域内的多个方位处确定农产品的高度是可能的。农产品的高度可以被插值在各个位置处确定的高度之间。在确定方位与土地区域的周界之间的农产品的高度可以例如通过外推来估计。替换地或附加地，可以通过算出被各个确定的高度的平均数来估计农产品的高度。
可选地，该方法包括估计该区域内的农产品的数量。可以例如通过将确定的高度乘以经验因子来确定例如以kg DM或kg DM /ha为单位的数量。可选地，该方法包括：使用通信设备的处理单元、基于确定的高度来计算农产品的数量。可选地，该方法包括：使用与移动通信设备通信的远程处理单元的处理单元、基于确定的高度来计算农产品的数量。
可选地，该方法包括：在移动通信设备的屏幕（诸如触摸屏）上视觉地表示数据，该数据诸如（一个或多个）确定的高度、（一个或多个）估计的高度和/或估计的数量。可以用颜色编码或灰度图表示该数据。例如，可以用覆盖图（overlay）在土地区域的地理地图的表示上表示该数据。
可选地，该方法包括：基于在第一时刻确定的第一高度和在第二时刻确定的第二高度来估计农产品的营养状态。高度在第一时刻与第二时刻之间的时间期间的增加可以是农产品的营养状态的指示。缓慢生长可以例如是营养状态不良的指示。可选地，该方法包括：基于估计的营养状态，向农产品供应水和/或营养物。将领会的是，如上面针对高度描述的那样，可以取决于土地区域内的方位来确定营养状态。
可选地，该方法包括：基于在第一时刻确定的第一高度和在第二时刻确定的第二高度来估计用于收获和/或收割（包括放牧）农产品的最优时刻。
根据一方面，提供了一种具有内置传感器和处理单元的移动通信设备。处理单元被布置用于使用通信设备的内置传感器来确定通信设备与农产品之间的距离。处理单元可以被布置用于使用通信设备的内置传感器来确定通信设备与农产品之间的距离，该通信设备被保持在该农产品上方。处理单元被布置用于基于确定的距离来确定农产品的高度。
可选地，内置传感器是相机，并且处理单元被布置用于基于以下各项中的一个或多个来确定高度：
- 相机的自动对焦单元的对焦距离信息；
- 由通信设备的照明单元生成的、农产品反射的光的光强度；
- 由相机获得的立体照相的图像确定的距离信息；或者
- 根据由相机获得的三维图像确定的距离信息。
可选地，相机是3D相机。
可选地，内置传感器是传声器，并且处理单元被布置用于基于由通信设备的扬声器生成的声音的飞行时间测量来确定高度。
可选地，移动通信设备包括存储器，并且/或者被布置用于与数据库通信，其中处理单元被布置用于将包括表示确定的高度的数据的记录存储在存储器和/或数据库中。
可选地，移动通信设备包括方位确定单元，其中处理单元被布置用于将表示通信设备的方位的数据存储在记录中。
根据一方面，提供了一种系统，其包括如上所述的移动通信设备，以及用于在地面上方的预定距离处支撑通信设备的支撑件。
根据一方面，提供了一种用于在地面上方的预定距离处支撑通信设备支撑件，以用于使用通信设备的内置传感器来确定通信设备与农产品之间的距离，该通信设备被保持在该农产品上方。
根据一方面，提供了一种包括软件代码部分的计算机程序产品，该软件代码部分被布置成当在移动通信设备的处理单元上运行时，使得该设备使用通信设备的内置传感器确定通信设备与农产品之间的距离，该通信设备被保持在该农产品上方，以及基于确定的距离来确定农产品的高度。
可选地，计算机程序产品被布置成在安卓操作系统、iOS操作系统和/或Windows操作系统下操作。
将领会的是，考虑到该方法所描述的任何方面、特征和选项等同地应用于该移动通信设备、系统、支撑件和计算机程序产品，反之亦然。还将清楚的是，可以组合上述方面、特征和选项中的任何一个或多个。
附图说明
将基于附图中表示的示例性实施例进一步阐明本发明。借助于非限制性图示给出了示例性实施例。注意的是，附图仅是作为非限制性示例给出的本发明的实施例的示意性表示。
在附图中：
图1示出了用于确定农产品的高度的系统的示意图；
图2示出了用于确定农产品的高度的系统的示意图；
图3A和3B示出了用于确定农产品的高度的系统的示意图；
图4示出了用于确定农产品的高度的系统的示意图；
图5示出了用于确定农产品的高度的系统的示意图；
图6示出了设备的示意图；以及
图7示出了设备的示意图。
具体实施方式
图1示出了用于确定农产品2的高度hc的系统1的示意图。系统1包括移动通信设备4。在该示例中，移动通信设备4是智能电话。系统1进一步包括支撑件6。在该示例中，支撑件6是徒步杆。支撑件6包括用于用手拿着支撑件6的柄8。支撑件6包括底脚10。底脚10放置在地面12上。在该示例中，支撑件6包括从底脚10延伸到柄8的柱14。支撑件6包括支架16。支架16被布置用于将移动通信设备4安装到那里。支架16可以例如包括用于在其上靠放移动通信设备4的靠放表面18。支架16可以包括：紧固件20，诸如钩环紧固件、夹具、夹子、松紧带等等，以用于将移动通信设备4紧固到支架16上。在该示例中，智能电话包括内置相机22（也参见图6）。这里的内置相机是用于获得可视图像的数码相机。
如关于图1描述的系统1可以如下被用于测量农产品2在地面12上方的高度。
移动通信设备4在已知方位处被安装到支撑件6。在该已知方位中，将移动通信设备定位在离底脚10的底侧为高度hg处。当保持支撑件6基本直立时，移动通信设备4在地面12上方的高度将基本上对应于移动通信设备4到底脚的底部的距离。在该示例中的直立方位中，地面12与柱14之间的角度α是90度。将领会的是，当角度α在80与100度之间时，移动通信设备4在地面上方的高度与移动通信设备4和底脚10的底部之间的距离相差小于1.5％。可以容易地实现与垂直于地面小于±10度的偏差。因此，通常足以将支撑件基本直立地定位，例如，与垂直于地面±10度以内。
安装到支撑件6的移动通信设备4被定位在农产品2上方。确定移动通信设备4与农产品2之间的距离d，即，移动通信设备4与农产品的顶部之间的距离。
在该示例中，通过使用相机22拍摄通信设备4的内置相机22的视场24内的农产品2的图像来确定距离d。当拍摄图像时，移动通信设备4的自动对焦单元26使得图像清晰。在该示例中，自动对焦单元26确定图像对比度，并且在找到最优图像对比度的同时改变相机22的镜头28的内部方位。相机22的对焦距离与镜头在相机内的方位有关。因此，当镜头在相机内的方位已知时，对焦距离、以及因此在这里从移动通信设备到农产品的距离d是已知的。对于一些智能电话，例如，在移动通信设备的预定存储器位置处可容易地访问相机目前对焦所在的距离。对于一些智能电话，例如，在移动通信设备的预定存储器位置处可容易地访问镜头方位对焦、或表示其的数据。在后一种情况下，可以例如根据在相机校准两个或更多个焦距期间确定的关系（例如，查找表）来确定焦距。
已确定了移动通信设备4与农产品2之间的距离d，并且知道移动通信设备4在地面12上方的高度hg，农产品的高度hc可以通过如下减法容易地确定：hc = hg - d。将领会的是，智能电话4的处理器30可以被布置用于确定移动通信设备4与农产品2之间的距离d，以及农产品的高度hc。另外，处理器30可以执行专用软件，诸如app。
图2示出了用于确定农产品2的高度hc的系统1的示意图，该系统1类似于关于图1所描述的系统。在图2的示例中，智能电话4进一步包括内置闪光灯32（也参见图6）。图2的系统1可以如下被用于测量农产品2在地面12上方的高度。安装到支撑件6的移动通信设备4被定位在农产品2的上方。移动通信单元使用内置相机22拍摄农产品2的第一图像和第二图像。在闪光灯32照明农产品2时拍摄第一图像。在闪光灯32关闭时拍摄第二图像。通过从第一图像减去第二图像来创建减影图像，消除了环境照明条件，而保留了闪光灯32的照明效果。注意的是，闪光灯的强度随着到闪光灯32的距离的平方而降低。因此，闪光灯30照明农产品所利用的强度与从移动通信设备4到农产品2的距离的平方成反比。因此，可以基于减影图像中的图像强度（例如，平均图像强度）来确定该距离。将领会的是，图像强度还可以取决于农产品的反射率。因此，校准可以被用于在减影图像中的图像强度与距离d之间建立关系。可以例如为每个单个的农产品类型实行单个校准。将领会的是，智能电话4的处理器30可以被布置用于确定移动通信设备4与农产品2之间的距离d，以及农产品的高度hc。另外，处理器30可以执行专用软件，诸如app。
图3A和3B示出了用于确定农产品2的高度hc的系统1的示意图，该系统1类似于关于图1所描述的系统。移动通信设备4包括内置相机22（这里是数码相机），以用于获得二维可见图像。图3的系统1可以如下被用于测量农产品2在地面12上方的高度。安装到支撑件6的移动通信设备4被定位在农产品2的上方。移动通信单元使用内置相机22拍摄农产品2的第一图像和第二图像。在支撑件6相对于地面12处于第一角度α1时拍摄第一图像。在支撑件6相对于地面12处于第二角度α2时拍摄第二图像。在该示例中，第一角度为近似100度。在该示例中，第二角度为近似80度。第一图像和第二图像一起形成了立体拍摄的图像，根据该图像可以检索距离信息。用于估计与立体拍摄的图像的距离的方法本身是已知的。这样的方法可以包括第一图像与第二图像之间的差异。
在图3A和3B的示例中，移动通信设备包括测斜器34（也参见图6）。测斜器34确定移动通信设备4的倾斜角度。此处，处理器30从测斜器34接收表示移动通信设备4的倾斜的信息。处理器30监测该倾斜，并且指导相机22在该倾斜具有第一值、或在第一预定间隔内的时候获得第一图像。第一倾斜值或间隔可以对应于支撑件6相对于地面12处于第一角度α1。处理器30指导相机22在该倾斜具有第二值、或在第二预定间隔内的时候获得第二图像。因此，在相机以两个不同的角度指向农产品时获得第一和第二图像是可能的。第二倾斜值或间隔可以对应于支撑件6相对于地面12处于第二角度α2。因此，测斜器34例如在行走时触发第一和第二图像的自动拍摄。
将领会的是，智能电话4的处理器30可以被布置用于确定移动通信设备4与农产品2之间的距离d，以及农产品的高度hc。当确定农产品的高度hc时，处理器可以将支撑件的倾斜纳入考虑。另外，处理器30可以执行专用软件，诸如app。
图4示出了用于确定农产品2的高度hc的系统1的示意图，该系统1类似于关于图1所描述的系统。在图4的示例中，智能电话4包括内置三维3D相机36。3D相机36可以包括两个镜头和两个图像接收器。替换地或附加地，3D相机可以包括结构光源，诸如结构光或激光。图4的系统1可以如下被用于测量农产品2在地面12上方的高度。被安装到支撑件6的移动通信设备4被定位在农产品2上方。移动通信单元使用内置3D相机36拍摄农产品2的3D图像。处理器30根据该3D图像确定移动通信单元4与农产品2之间的距离d。将领会的是，智能电话4的处理器30可以被布置用于确定移动通信设备4与农产品2之间的距离d，以及农产品的高度hc。另外，处理器30可以执行专用软件，诸如app。
图5示出了用于确定农产品2的高度hc的系统1的示意图，该系统1类似于关于图1所描述的系统。在图5的示例中，智能电话4包括内置扬声器38和和内置传声器40。图5的系统1可以如下被用于测量农产品2在地面12上方的高度。被安装到支撑件6的移动通信设备4被定位在农产品2的上方。移动通信单元4使用扬声器38发出声音，诸如声音脉冲。声音可以是超声波。声音从农产品2反射。传声器40接收反射的声音。处理器30根据声音的发出与接收之间的延迟时间来确定移动通信单元4与农产品2之间的距离d。将领会的是，可以使用校准来在延迟时间与距离d之间建立关系。将领会的是，智能电话4的处理器30可以被布置用于确定移动通信设备4与农产品2之间的距离d，以及农产品的高度hc。另外，处理器30可以执行专用软件，诸如app。
将领会的是，移动通信设备4可以包括存储器42。农产品的确定的高度或表示其的数据可以存储在存储器42中。替换地或附加地，农产品的确定高度或表示其的数据可以存储在远程数据库中。移动通信单元4可以经由移动通信设备4的通信单元44与数据库通信。
在图3A和3B的示例中，移动通信设备4包括测斜器34。将领会的是，图1、2、4和5的示例中的移动通信设备4也可以包括测斜器34。在那些示例中，测斜器34还可以触发（一个或多个）图像的拍摄或声音的发出/接收。在那里，处理器可以监测倾斜并且在该倾斜具有第三值、或在第三预定间隔内的时候，指导相机或3D相机获得（一个或多个）图像或者指导扬声器38发出声音。第三倾斜值或间隔可以对应于支撑件是基本直立的。
通信设备4可以包括加速度计35。加速度计可以感测设备4的加速度。因此，加速度计35可以例如感测支撑件6在地面12上的定位。因此，代替测斜器或除了测斜器之外，加速度计也可以被用于触发（一个或多个）图像的拍摄或声音的发出。
图7示出了移动通信设备4的示例。该设备包括显示器46，在该示例中是触摸屏。显示器被布置用于显示用户界面48。用户界面48包括一个或多个控件50。可以激活控件50以访问设备的功能。一个控件可以例如激活高度hc的确定，例如包括（一个或多个）所需图像的拍摄。一个控件可以例如激活校准。一个控件可以例如访问结果屏幕。
在该示例中，用户界面48包括图形表示，该图形表示包括在其上要确定或已经确定农产品2的高度的土地区域52的表示。例如，图形表示可以包括诸如道路54之类的地标。可以例如在地图或航拍照片上用覆盖图示出土地区域的表示。可以由设备4的使用者输入土地区域52的周界56。可以通过在土地区域周围（例如，在地图或航拍照片上）绘制周界轮廓来实行该输入。替换地或附加地，可能有可能通过沿着土地区域的周界物理地移动该移动通信设备4并且存储诸如GPS坐标之类的周界的位置来划分土地区域。另外，设备4可以包括方位确定单元58，诸如GPS单元。替换地或附加地，表示土地区域的周界的数据可以由移动通信设备或数据库下载或被上传到移动通信设备或数据库。因此，标识将在其中确定农产品的高度的土地区域（例如，预定牧场）是可能的。
在确定了农产品2的高度hc的情况下，可以将确定的高度或表示其的数据存储在存储器42或数据库中。将在那里确定高度的位置的方位（诸如GPS坐标）或表示其的数据与高度（数据）一起存储是可能的。
可以在用户界面48上指示确定的高度hc。例如，可以在图形表示中、例如用假的颜色来指示高度。因此，土地区域52的重新表示可以包括测量的高度hc的一个或多个表示。
移动通信设备4可以被布置用于基于在一个或多个测量位置60处确定的高度来估计农产品针对区域52内的任何方位的高度。该估计可以包括使用插值和/或外推。农产品的高度可以被插值在各个测量位置60处确定的高度之间。测量位置60与土地区域52的周界56之间的农产品的高度可以例如通过外推来估计。替换地或附加地，可以通过算出在测量位置60处被各个确定的高度的平均数来估计农产品2的高度。
处理器30可以被布置用于估计该区域内的农产品的数量。可以例如通过将确定的高度乘以经验因子来确定例如以kg DM或kg DM/ha为单位的数量。
在至少两个时刻确定了农产品2的高度hc的情况下，可以确定农产品的生长和/或生长率。根据生长和/或生长率，可以确定农产品的营养状态。
替换地或附加地，可以根据农产品的叶子颜色确定农产品的营养状态。由于在图1、2、3A、3B和4的示例中已经拍摄了农产品的至少一个图像，因此可以根据该图像确定叶子颜色。在图5的示例中，可以附加地拍摄图像以用于确定叶子颜色。
移动通信设备4可以与施加器系统通信，该施加器系统诸如肥料系统、灌溉系统等等。可以将农产品2的营养状态或对于特定营养物和/或水的需求或表示其的数据传送到施加器系统。因此，可以基于估计的营养状态向农产品供应水和/或营养物。将领会的是，如上面针对高度所描述的那样，可以取决于在土地区域52内的方位来确定营养状态。
在本文中，参考本发明的实施例的具体示例来描述本发明。然而，将明白的是，在不脱离本发明的实质的情况下，可以在其中进行各种修改和改变。出于清楚和简明描述的目的，本文中将特征描述为相同或单独实施例的部分，然而，还设想了具有在这些单独实施例中描述的全部或一些特征的组合的替换实施例。
在示例中，支撑件被布置成使得移动通信设备被定位在柄下方。将领会的是，支撑件被布置成使得移动通信设备被定位在柄上方也是可能的。这可以方便地用于确定农产品的高度，该高度超过人手在行走期间舒适地定位的高度，例如，在地面上方大约120 cm处。因此，可以确定例如高度超过120 cm、例如超过150 cm、例如超过200 cm的农产品的高度。
在图1的示例中，自动对焦单元基于图像对比度来确定焦点。自动对焦单元将例如由一个或多个LED发出的光（例如，红外光）用于确定从相机到物体的距离也是可能的。一个或多个LED可以产生（例如，红外的）光的脉冲，并且相机可以测量被往回反射的光的量和/或光往回反射到相机花费的时间。根据这样的测量，自动对焦单元可以确定距离d。
支撑件被布置用于在离地面不同距离处的多个不同方位处将移动通信设备安装到那里是可能的。另外，支撑件可以包括多个支架。不同的安装方位可以与不同的测量范围相关联。第一测量范围可以是例如从0至2 cm的农产品高度。第二测量范围可以是例如从1至30 cm的农产品高度。第三测量范围可以是例如从20至200 cm的农产品高度。然而，其他测量范围是可能的。
在任何示例中，在确定农产品的高度的时候可以将移动通信设备的倾斜纳入考虑。
然而，其他修改、变型和替换方案也是可能的。因而，要以说明性意义而非以限制性意义来看待说明书、附图和示例。
出于清楚和简明描述的目的，本文中将特征描述为相同或单独实施例的部分，然而，将领会的是，本发明的范围可以包括具有全部或一些所描述的特征的组合的实施例。
在权利要求书中，位于括号之间的任何参考符号不应该被解释为限制权利要求。词语“包括”并不排除存在除权利要求中列出的那些之外的其他特征或步骤。此外，词语“一”和“一个”不应该被解释为限于“仅一个”，而是代替地被用来意指“至少一个”，并且不排除多个。在相互不同的权利要求中叙述某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能被用来获益。

Claims (27)

1.一种用于使用移动通信设备测量农产品在地面上方的高度的方法，其包括：
- 将所述通信设备定位在所述农产品上方；
- 使用所述通信设备的内置传感器确定所述通信设备与所述农产品之间的距离；以及
- 基于确定的距离来确定所述农产品的高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述内置传感器是相机，并且所述高度基于以下各项中的一个或多个来确定：
- 所述相机的自动对焦单元的对焦距离信息；
- 由所述通信设备的照明单元生成的、所述农产品反射的光的光强度；
- 由所述相机获得的立体照相的图像确定的距离信息；或者
- 根据由所述相机获得的三维图像确定的距离信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述相机是3D相机。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述内置传感器是传声器，并且基于由所述通信设备的扬声器生成的声音的飞行时间测量来确定所述高度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：将所述移动通信设备安装到处于离地面基本恒定的距离的物体，诸如杆、靴子或腿部。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：基于所述通信设备的角度取向自动触发所述内置传感器。
7.根据权利要求2和6所述的方法，其包括：当所述通信设备处于第一角度方位时自动触发所述相机来捕获第一图像，并且当所述通信设备处于第二角度方位时自动触发所述相机来捕获第二图像，所述第一图像和所述第二图像一起形成所述立体照相的图像。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括在裸地上校准高度确定。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：将包括表示确定的高度的数据的记录存储在所述通信设备的存储器中和/或存储在与所述通信设备通信的数据库中。
10.根据权利要求9所述的方法，其包括：使用内置方位确定单元确定所述通信设备的方位，以及将表示所述方位的数据存储在所述记录中。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其包括：确定多个方位处的高度以及存储针对所述方位中的每一个的记录。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：在所述通信设备的存储器中和/或在与所述通信设备通信的数据库中存储数据，所述数据表示要在其上确定所述农产品的高度的土地区域。
13.根据权利要求11和12所述的方法，其包括：例如使用插值和/或外推，基于在所述多个方位处确定的高度来估计所述农产品针对所述区域内的任何方位的高度。
14.根据权利要求13所述的方法，其包括：估计所述区域内的农产品的数量。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：基于在第一时刻确定的第一高度和在第二时刻确定的第二高度来估计所述农产品的营养状态。
16.根据权利要求15所述的方法，其包括：基于估计的营养状态，向所述农产品供应水和/或营养物。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：基于在第一时刻确定的第一高度和在第二时刻确定的第二高度来估计用于收获和/或收割所述农产品的最优时刻。
18.一种用于测量农产品数量的方法，其包括：
- 根据前述权利要求中任一项来确定所述农产品的高度；以及
- 使用所述通信设备的处理单元、基于确定的高度来计算所述农产品的数量。
19.具有内置传感器和处理单元的移动通信设备，其被布置用于：
- 使用所述通信设备的内置传感器确定所述通信设备与农产品之间的距离，所述通信设备被保持在所述农产品上方；以及
- 基于确定的距离来确定所述农产品的高度。
20.根据权利要求19所述的移动通信设备，其中所述内置传感器是相机，并且所述处理单元被布置用于基于以下各项中的一个或多个来确定所述高度：
- 所述相机的自动对焦单元的对焦距离信息；
- 由所述通信设备的照明单元生成的、所述农产品反射的光的光强度；
- 由所述相机获得的立体照相的图像确定的距离信息；或者
- 根据由所述相机获得的三维图像确定的距离信息。
21.根据权利要求20所述的移动通信设备，其中所述相机是3D相机。
22.根据权利要求19所述的移动通信设备，其中所述内置传感器是传声器，并且所述处理单元被布置用于基于由所述通信设备的扬声器生成的声音的飞行时间测量来确定所述高度。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的移动通信设备，其包括存储器，并且/或者被布置用于与数据库通信，其中所述处理单元被布置用于将包括表示确定的高度的数据的记录存储在所述存储器和/或数据库中。
24.根据权利要求23所述的移动通信设备，其包括：方位确定单元，其中所述处理单元被布置用于将表示所述通信设备的方位的数据存储在所述记录中。
25.一种系统，其包括根据权利要求19至24中任一项所述的移动通信设备，以及用于在地面上方的预定距离处支撑所述通信设备的支撑件。
26.一种用于在地面上方的预定距离处支撑通信设备的支撑件，以用于使用所述通信设备的内置传感器来确定所述通信设备与农产品之间的距离，所述通信设备被保持在所述农产品上方。
27.一种包括软件代码部分的计算机程序产品，所述软件代码部分被布置成当在移动通信设备的处理单元上运行时用于：
- 使用所述通信设备的内置传感器确定所述通信设备与农产品之间的距离，所述通信设备被保持在所述农产品上方；以及
- 基于确定的距离来确定所述农产品的高度。
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