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基于地面激光雷达的田间花生冠层高度测量系统研制

System design for peanut canopy height information acquisition based on LiDAR

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在花生育种研究中对于冠层高度的获取主要依靠人工测量,不但费时费力,而且存在一定的主观性.为解决这一问题,该文构建了一个田间花生冠层高度特性表型信息获取系统,利用地面激光雷达LiDAR对花生冠层结构进行扫描,获取其三维点云数据;采用多项式曲线拟合算法对点云数据进行分析,描绘冠层的大致轮廓并确定其边界,以得到目标冠层的有效数据集;通过对有效点云数据集生成的冠层高度矩阵分析,得到冠层的高度特性.试验结果表明,利用该系统获取的花生冠层平均高度与手工测量值最小偏差为2％,最大偏差为32％,最大偏差受地形影响和植株早期冠层本身的低高度所致,平均测量偏差约为11％,位于15％的可接受范围之内.该系统可以实现田间花生冠层高度信息的快速自动化获取,减少了人力成本的投入,该研究可为花生育种研究提供参考.

程曼、蔡振江、NingWang、袁洪波

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河北农业大学机电工程学院,保定 071001

美国俄克拉荷马州立大学生物系统与农业工程系,斯蒂尔沃特 74075,美国

作物 测量 图像处理 花生 冠层高度 LiDAR 田间测量

河北省农业关键共性技术攻关专项河北省高等学校科学研究计划青年基金

17227206DQN2018081

2019

农业工程学报
中国农业工程学会

农业工程学报

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：2.529
ISSN：1002-6819
年,卷(期)：2019.35(1)
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