CN115759665A - 大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法，涉及智慧种植领域，包括使用“米”字构成将大田划分为多个片区，以及在相邻片区处之间随机选择多个目标作物，并使用扫描器具采集多个目标作物在不同生长周期内三维立体数据，并结合生长周期内多个片区中的遥感参数、土壤成分参数以及目标作物的组分含量参数来构建目标作物的生长信息模型，本发明将大田分为多个片区，并且在多个片区中选择多个目标作物，通过测得目标作物在不同生长时期的三维立体数据，并结合遥感参数、土壤成分参数以及目标作物的组分含量，建立更为细致的目标作物生长信息模型。
Description
技术领域
本发明涉及智慧种植领域，尤其涉及大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法。
背景技术
信息技术与农作物种植的深度融合，需要对应技术以及相应设备予以支持，目前有建立作物生长模型，描述作物生长、发育、籽粒形成及产量等动态过程的种植辅助技术，结合现有模型的构建方式，不难发现，作物生长模型的建立需要嵌入大量参数，而目前捕捉参数的技术限于规模多结合遥感数据或者无人机扫描数据，而在实际应用中，嵌入上述数据后，模型的模糊化度高，难以结合具体植株的生长过程，模型与实际存在较大偏差，利用价值有限，因而结合以上说明，提出一种更为精细的作物生长信息模型的构件方法以及实施该方法的相应器具。
发明内容
本发明的目的在于提供大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法，以解决捕捉参数的技术限于规模多结合遥感数据或者无人机扫描数据，而在实际应用中，嵌入上述数据后，模型的模糊化度高，难以结合具体植株的生长过程，模型与实际存在较大偏差，利用价值有限的技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法，包括使用“米”字构成将大田划分为多个片区，以及在相邻片区处之间随机选择多个目标作物，并使用扫描器具采集多个目标作物在不同生长周期内三维立体数据，并结合生长周期内多个片区中的遥感参数、土壤成分参数以及目标作物的组分含量参数来构建目标作物的生长信息模型。
优选的，所述三维立体数据包括目标作物的形态结构形状以及生理结构形状。
大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法的扫描器具，包括护罩，护罩第一端部与第二端部对接由护罩形成容置腔室，其中，第一端部以及第二端部处均开设边槽，并且在第一端部与第二端部对接后使边槽之间结合形成穿插护罩内外的通道；
沿第一端部和第二端部高度方向分别设置与对应边槽连通的第一气囊安置槽，该第一气囊安置槽内嵌入第一气囊，并且第一气囊由边槽与第一气囊安置槽连通处显露至通道中；
软管，软管置于容置腔室内，其具有弹性，并且两端分别与第一气囊连接；
推管，推管穿过通道并且与相邻第一气囊接触，推管两端分别安装气压调控部和套管部，其中，气压调控部与第一气囊连接，套管部配有扫描部，并且套管部圈套所有软管，用于气压调控部增压或减压时，使推管和套管部的组合体至护罩处固定或活动。
优选的，在所述气压调控部和第一气囊之间设置用于承接气压调控部和对应第一气囊的导管。
优选的，所述气压调控部包括与推管连接的限位盘以及与限位盘相对的扭盘，其中，扭盘和限位盘布置第二气囊，该第二气囊与导管连接，并且该第二气囊内套设一端与扭盘连接，另一端沿限位盘插入推管内与推管螺纹连接的螺杆，用于正向或反向旋拧扭盘时，将第二气囊内空气由导管压入第一气囊和软管内，或是将第一气囊和软管内由导管推挤至第二气囊中。
优选的，所述套管部包括套设所有软管的框架以及置于框架内与所有软管滚动接触的辊轮。
优选的，所述辊轮以软管为中背对扫描部。
优选的，所述第一气囊包括插入第一气囊安置槽内的气囊本体，该气囊本体上端安装由第一气囊安置槽端口向外延伸用于连接软管和导管的承接端头。
优选的，所述护罩形成的容置腔室高度高于目标作物的株高。
优选的，所述扫描部为三维扫描仪。
本发明的有益效果是：
1.本发明将大田分为多个片区，并且在多个片区中选择多个目标作物，通过测得目标作物在不同生长时期的三维立体数据，并结合遥感参数、土壤成分参数以及目标作物的组分含量，建立更为细致的目标作物生长信息模型。
2.本发明为测得更为精准的三维立体数据，使用了首尾可对接的护罩对目标作物予以框定，并结合能够在任意位置对扫描部进行定位的控制组件，来获取更为精细的扫描数据。
附图说明
图1为本发明中扫描器具的结构示意图；
图2为图1在俯视角度下的立体结构示意图；
图3为图1在仰视角度下的立体结构示意图；
图4为图1的立体剖面结构示意图；
图5为图4中A处的放大结构示意图；
图6为第一气囊至护罩处的组合结构示意图；
图7为护罩的结构示意图；
图8为扫描器具内用于在任意方位固定扫描部的组合体结构示意图；
图9为套管部的放大结构示意图；
图10为本发明中大田片区的划分示意图；
附图标记：1、边槽；2、推管；3、气压调控部；31、扭盘；32、第二气囊；33、限位盘；4、护罩；5、导管；6、第一气囊；61、承接端头；62、气囊本体；7、第一气囊安置槽；8、软管；9、套管部；10、扫描部。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
实施例1
在本实施例中提出了大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法，包括使用“米”字构型将大田划分为多个片区，以及在相邻片区处之间随机选择多个目标作物，请参阅图10中在“米”字型中圈画了多个圆圈，该圆圈为目标作物，其后，使用扫描器具采集多个目标作物在不同生长周期内三维立体数据，并结合生长周期内多个片区中的遥感参数、土壤成分参数以及目标作物的组分含量参数来构建目标作物的生长信息模型。
实施例2
大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法的扫描器具，包括护罩4，护罩4有第一端部与第二端部，其中，第一端部与第二端部对接，使护罩4形成如图1所示的容置腔室，需要注意的是，该容置腔室用于临时框定目标作物，即，使用后述中扫描部10扫描目标作物的具体信息时，需要目标作物不受干扰，据此，风、相邻作物搭触目标作物以及人走动均会对目标作物的构型造成实际干扰，为此，在本实施例中提出了一种将目标作物予以框定的护罩4并结合罩内控制组件对扫描部10予以控制的扫描器具。
上述中有通过控制组件控制扫描部10，对此，请参阅图1-4，在第一端部以及第二端部处开设边槽1，并且，在第一端部与第二端部对接后，使两个边槽1结合形成通道。
请参阅图6，沿第一端部和第二端部高度方向设置第一气囊安置槽7，需要注意的是，第一气囊安置槽7与对应边槽1连通，据此，将第一气囊6插入第一气囊安置槽7内，使第一气囊6由边槽1与第一气囊安置槽7连通处显露至通道中；请参阅图2，有两根软管8置于容置腔室内，需要注意的是，软管8具有弹性，并且软管8的分别与第一气囊6连通。
上述中，边槽1之间形成通道，该通道为推管2的穿插通道，即，推管2穿过通道与相邻第一气囊6接触，并且，推管2两端分别安装气压调控部3和套管部9，其中，气压调控部3与第一气囊6连接，套管部9配有扫描部10，并且套管部9圈套所有软管8。
考虑到目标作物构型具有不确定性，因此，将多向导轨与护罩4结合并不适用目标作物的扫描工作，为此，在本实施例中，使用推管2连接配置扫描部10的套管部9，以在推挤或拉拽推管2中，使扫描部10抵近或远离目标作物，当然，也可通过提高或下拉推管2，使扫描部10在高度方向移动，以扫描目标作物从根茎至叶尖的数据，进一步说明，通过旋转第一端部与第二端部对接后的护罩4，可结合上述两个移动方向对扫描部10的具体位置予以精准控制。
扫描部10在移动中的扫描精度不及在固定状态下的扫描效果，因而在局部特征扫描中，有长时间维持扫描部10在任意位置的使用需求，为此，有人员握持推管2来控制扫描部10的方法，但结合实际合成效果来看，因人员手部抖动，成像精细度远远不及要求，因而在本实施例中提出使用了气压调控部3控制第一气囊6和软管8的粗细，进而控制推管2以及套管部9在护罩4处具体位置的控制方法，以下结合对应部件，具体阐述控制过程：
①气压调控部3增压至第一气囊6以及软管8中，使第一气囊6以及软管8膨胀，请参阅图1-3，推管2穿过通道并与相邻第一气囊6接触，据此，两个第一气囊6膨胀后会夹持推管2，使推管2不得移动；
②与此同时，软管8膨胀，请参阅图9，软管8穿插套管部9的部分因套管部9的限制，其膨胀幅度远小于套管部9以外部分，据此，套管部9在软管8处不得移动，因而，在推管2以及套管部9均不可移动后，扫描部10至容置腔室中静止。
前述中，使用护罩4框定目标作物，使其在扫描中不受外界干扰以维持恒定形状，为此，在本实施例中除了在前后、上下以及左右旋转中对扫描部10的具体位置予以控制，还可借助套管部9相对于软管8的偏转，使扫描部10进一步调整位置，即，固定扫描部10的所处位置，通过以扫描部10为旋转点，使推管2中通道中上旋或下旋，使扫描部10能够以仰视或者俯视的角度对目标作物予以扫描，据此，当目标作物的枝叶较为凌乱时，也可通过以上方式来调整扫描部10，从而灵活避开目标作物，以保持目标作物的恒定状态。
请参阅图1-3，在本实施例中，使用了导管5将气压调控部3与第一气囊6进行连接。
在本实施例中，气压调控部3为安装在推管2一侧端部的囊体(未在图中标识)，该囊体可握持，据此，压捏囊体，将囊体内空气由导管5压入第一气囊6和软管8内，使扫描部10在容置腔室内的位置得以固定，或是将第一气囊6和软管8内由导管5推挤至囊体中，使扫描部10能够在容置腔室内灵活移动。
实施例3
大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法的扫描器具，包括护罩4，护罩4有第一端部与第二端部，其中，第一端部与第二端部对接，使护罩4形成如图1所示的容置腔室，需要注意的是，该容置腔室用于临时框定目标作物，请参阅图1-4，在第一端部以及第二端部处开设边槽1，并且，在第一端部与第二端部对接后，使两个边槽1结合形成通道。
请参阅图6，沿第一端部和第二端部高度方向设置第一气囊安置槽7，需要注意的是，第一气囊安置槽7与对应边槽1连通，据此，将第一气囊6插入第一气囊安置槽7内，使第一气囊6由边槽1与第一气囊安置槽7连通处显露至通道中；请参阅图2，有两根软管8置于容置腔室内，需要注意的是，软管8具有弹性，并且软管8的分别与第一气囊6连通。
上述中，边槽1之间形成通道，该通道为推管2的穿插通道，即，推管2穿过通道与相邻第一气囊6接触，并且，推管2两端分别安装气压调控部3和套管部9，其中，气压调控部3与第一气囊6连接，套管部9配有扫描部10，并且套管部9圈套所有软管8。
需要注意的是，请参阅图8，在本实施例中气压调控部3包括与推管2连接的限位盘33以及与限位盘33相对的扭盘31，其中，扭盘31和限位盘33布置第二气囊32，该第二气囊32与导管5连接，并且该第二气囊32内套设一端与扭盘31连接，另一端沿限位盘33插入推管2内与推管2螺纹连接的螺杆，用于正向或反向旋拧扭盘31时，将第二气囊32内空气由导管5压入第一气囊6和软管8内，或是将第一气囊6和软管8内由导管5推挤至第二气囊32中。
相比于实施例2通过不断握持囊体来控制空气进出，在本实施例中，通过使用螺杆一端安装的扭盘31来推挤第二气囊32，进而能够根据具体紧固需求，精准调整空气进入情况，且在调整任意位置后，无需进一步控制扭盘31，也能够维持空气进入量，使用更加方便。
实施例2以及实施例3中，均使用了相同规格的套管部9以及第一气囊6，以下，对套管部9以及第一气囊6的具体构型做进一步说明：
关于套管部9，其包括套设所有软管8的框架以及置于框架内与所有软管8滚动接触的辊轮，请参阅图9，辊轮以软管8为中背对扫描部10。
关于第一气囊6，其包括插入第一气囊安置槽7内的气囊本体62，该气囊本体62上端安装由第一气囊安置槽7端口向外延伸用于连接软管8和导管5的承接端头61。
实施例2以及实施例3中，护罩4形成的容置腔室高度高于目标作物的株高，并且护罩4第一端部和第二端部结合方式可以是磁性连接、卡接中的一种。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法，其特征在于，包括使用“米”字构型将大田划分为多个片区，以及在相邻片区处之间随机选择多个目标作物，并使用扫描器具采集多个目标作物在不同生长周期内三维立体数据，并结合生长周期内多个片区中的遥感参数、土壤成分参数以及目标作物的组分含量参数来构建目标作物的生长信息模型。
2.根据权利要求1所述的大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法，其特征在于：所述三维立体数据包括目标作物的形态结构形状以及生理结构形状。
3.实施权利要求1所述大田智慧种植目标作物生长信息模型构建方法的扫描器具，其特征在于，包括：
护罩，护罩第一端部与第二端部对接由护罩形成容置腔室，其中，第一端部以及第二端部处均开设边槽，并且在第一端部与第二端部对接后使边槽之间结合形成穿插护罩内外的通道；
沿第一端部和第二端部高度方向分别设置与对应边槽连通的第一气囊安置槽，该第一气囊安置槽内嵌入第一气囊，并且第一气囊由边槽与第一气囊安置槽连通处显露至通道中；
软管，软管置于容置腔室内，其具有弹性，并且两端分别与第一气囊连接；
推管，推管穿过通道并且与相邻第一气囊接触，推管两端分别安装气压调控部和套管部，其中，气压调控部与第一气囊连接，套管部配有扫描部，并且套管部圈套所有软管，用于气压调控部增压或减压时，使推管和套管部的组合体至护罩处固定或活动。
4.根据权利要求3所述的扫描器具，其特征在于：在所述气压调控部和第一气囊之间设置用于承接气压调控部和对应第一气囊的导管。
5.根据权利要求3所述的扫描器具，其特征在于：所述气压调控部包括与推管连接的限位盘以及与限位盘相对的扭盘，其中，扭盘和限位盘布置第二气囊，该第二气囊与导管连接，并且该第二气囊内套设一端与扭盘连接，另一端沿限位盘插入推管内与推管螺纹连接的螺杆，用于正向或反向旋拧扭盘时，将第二气囊内空气由导管压入第一气囊和软管内，或是将第一气囊和软管内由导管推挤至第二气囊中。
6.根据权利要求3所述的扫描器具，其特征在于：所述套管部包括套设所有软管的框架以及置于框架内与所有软管滚动接触的辊轮。
7.根据权利要求6所述的扫描器具，其特征在于：所述辊轮以软管为中背对扫描部。
8.根据权利要求3所述的扫描器具，其特征在于：所述第一气囊包括插入第一气囊安置槽内的气囊本体，该气囊本体上端安装由第一气囊安置槽端口向外延伸用于连接软管和导管的承接端头。
9.根据权利要求3所述的扫描器具，其特征在于：所述护罩形成的容置腔室高度高于目标作物的株高。
10.根据权利要求3所述的扫描器具，其特征在于：所述扫描部为三维扫描仪。
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| 靳富刚: "小型无人机遥感技术在精准农业中的应用", 南方农机, 31 October 2022 (2022-10-31), pages 75 - 83 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115759665B (zh) | 2024-04-09 |
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