一种测量香伪茎表型参数的方法,基于手持的移动LiDAR和IMU融合装置
Zhou Yang1,2,3, Qiming Jiang1, Jieli Duan1,2
1Guangdong Laboratory for Lingnan Modern Agriculture, Guangzhou, China.
Frontiers in plant science
|July 11, 2024
概括
本研究介绍了一种新的手持激光扫描系统,用于在密集的果园中准确测量香伪茎直径和高度. 该技术为监控香植物生长提供了可扩展和精确的解决方案.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 植物表型化 植物表型化
- 遥感技术 遥感技术 遥感技术
背景情况:
- 准确测量香伪茎直径和高度对于评估植物生长至关重要.
- 由于树冠覆盖,现有的方法在密集的香种植园中难以扩展和准确.
研究的目的:
- 开发和验证一个手持的移动LiDAR和惯性测量单元 (IMU) 融合激光扫描系统,用于可扩展的香伪茎表型参数测量.
- 在复杂的果园环境中应对密集的树冠覆盖和植物细分的挑战.
主要方法:
- 集成LiDAR和IMU数据用于3D点云映射.
- 一种距离加权的特征提取方法来处理密集的树冠.
- 组合细分方法 (欧几里德式,K-平均值,值) 用于单个植物的隔离.
- 伪树干和叶子连接点的滑动窗口识别.
主要成果:
- 该系统实现了直径0.2127厘米 (4.06%的相对误差) 和高度3.52厘米 (1.91%的相对误差) 的平均绝对误差.
- 已证明适用于复杂,模糊的环境.
- 提供了快速而准确的果园间测量方法.
结论:
- 拟议的LiDAR-IMU融合系统为香伪茎的可扩展和准确的表型化提供了一个可行的解决方案.
- 这项技术可以显著帮助香种植园管理人员监测作物状况并优化种植实践.
