(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222178325.1 (22)申请日 2022.08.18 (73)专利权人 河南省农业科 学院植物营养与资 源环境研究所 地址 450000 河南省郑州市金 水区花园路 116号 (72)发明人 宋晓　许端阳　张珂珂　黄绍敏　 李向东　郭斗斗　杨程　冯伟　 李清欣　 (74)专利代理 机构 重庆百润洪知识产权代理有 限公司 5 0219 专利代理师 程宇 (51)Int.Cl. G01N 21/25(2006.01) G01N 21/01(2006.01)G06V 20/10(2022.01) A01C 23/04(2006.01) A01C 23/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种提高小麦 土壤养分的光谱遥感系统 (57)摘要 本实用新型公开一种提高小麦生长土壤养 分的光谱遥感系统， 包括光谱遥感探测器、 光谱 成像光谱仪、 图像分析仪、 小麦生长土壤养分比 对模块和小麦生长土壤养分供给模块； 光谱遥感 探测器与光谱成像光谱仪通讯连接； 光谱成像光 谱仪与图像分析仪通讯连接； 图像 分析仪与小麦 生长土壤养分比对模块通讯连接； 小麦生长土壤 养分比对模块与小麦生长土壤养分供给模块通 过控制电路连接； 小麦生长土壤养分供给模块对 采集获取小麦生长土壤的养分含量低于预设的 小麦生长土壤养分标准含量的添加养分。 本实用 新型通过小麦生长土壤养分供给模块， 能够对植 物或者小麦具体生长土壤养分的供给， 实质上实 现了小麦生长 土壤的养分的实时供给。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 218036390 U 2022.12.13 CN 218036390 U 1.一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 包括光谱遥感探测器(1)、 光谱成像光 谱仪(2)、 图像分析仪(3)和小麦生长土壤养分比对模块(4)， 其特征在于， 还包括小麦生长 土壤养分供 给模块(5)； 光谱遥感探测器(1)采集小麦生长土壤的光谱影像， 传输光谱影像至光谱成像光谱仪 (2)； 光谱遥感探测器(1)与光谱成像光谱仪(2)通讯连接； 光谱成像光谱仪(2)显示小麦生长土壤的光谱影像， 传输至图像分析仪(3)； 光谱成像 光谱仪(2)与图像分析仪(3)通讯连接； 图像分析仪(3)根据小麦生长土壤的光谱影像， 分析获取小麦生长土壤的养分含量； 图 像分析仪(3)与小麦生长 土壤养分比对 模块(4)通讯连接； 小麦生长土壤养分比对模块(4)对采集获取小麦生长土壤的养分含量与 预设的小麦生 长土壤养分标准含量进行大小比对； 小麦生长土壤养分比对模块(4)与小麦生长土壤养分 供给模块(5)通过控制电路连接； 小麦生长土壤养分供给模块(5)对采集获取小麦生长土壤的养分含量低于预设的小麦 生长土壤养分标准含量的添加养分。 2.根据权利要求1所述的一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 其特征在于， 小 麦生长土壤养分供给模块(5)包括供给管网(51)、 供给 喷头(52)、 多种养分溶液箱(53)、 液 压泵(54)和电磁阀(5 5)； 供给管网(51)包括主管道(511)和支管道(512)， 主管道( 511)两端连接多个支管道 (512)， 并通过多个支管道(512)分别连接供 给喷头(52)和多种养分溶 液箱(53)； 与多种养分溶液箱(53)连接的支管道(512)上设有液压泵(54)和电磁阀(55)， 电池阀 控制液压泵(54)的开关， 电池阀通过控制电路与小麦生长 土壤养分比对 模块(4)连接 。 3.根据权利要求2所述的一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 其特征在于， 与 支管道(512)连接的供给喷头(52)设置在离地面0.5 ‑1米的高度， 每个供给喷头(52)正对小 麦种植窝口上方。 4.根据权利要求1所述的一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 其特征在于， 图 像分析仪(3)包括DSP图像处理器和高速CF卡， DSP图像处理器分析小麦生长土壤的光谱影 像， 获取小麦生长 土壤的养分含量， 高速 CF卡存储小麦生长 土壤的养分含量数据。 5.根据权利要求1所述的一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 其特征在于， 还 包括锂电池， 锂电池通过供电电路与光谱遥感探测 器(1)、 光谱成像光谱仪(2)和图像分析 仪(3)连接 。 6.根据权利要求1所述的一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 其特征在于， 光 谱遥感探测器(1)设置在小麦生长土壤层的上方， 光谱成像光谱仪(2)和图像分析仪(3)设 置在用户监测远端， 光谱遥感探测器(1)采集信息通过网络传输 至光谱成像光谱仪(2)。 7.根据权利要求3所述的一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 其特征在于， 小 麦生长土壤养 分比对模块(4)通过电脑运行数据比对， 得到比对结果， 对小麦生长土壤的养 分含量小于预设的小麦生长土壤养分标准含量的养分， 电脑远端发生控制信号， 控制存储 有对应养 分的多种养分溶液箱(53)上连接的电磁阀(55)打开液压泵(54)， 输送小于预设的 小麦生长 土壤养分标准含量的养分至供 给喷头(52)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218036390 U 2一种提高小 麦土壤养分的光谱遥感系统 技术领域 [0001]本实用新型属于农业种植技术领域， 具体来说， 涉及一种提高小麦土壤养分的光 谱遥感系统。 背景技术 [0002]传统的小麦种植， 土壤养分不足以提供小麦 的正常生长时， 采用人工施肥以提高 小麦生长 土壤的养分， 确保小麦能正常生长 。 [0003]在专利号为CN202110418313.9的中国发明中， 公开了一种基于集合经验模态分解 的耕地土壤肥力水平监测方法， 步骤1， 通过高分一号遥感探测器采集耕地作 物的光谱影像 作为数据源； 步骤2， 对数据源的光谱影像进行图像预处理， 并将归一化植被指数NDVI作为 耕地作物长势的反演参数， 提取NDV I长时间序列； 步骤3， 基于集合经验模态分解EEMD方法， 对NDVI长时间序列进行不同时间尺度的分解， 获取多个IMF分量， 并将影响耕地作物长势的 多种胁迫因素分解到不同的IMF分量中； 步骤4， 结合野外实测数据和历史农情数据， 对不同 的IMF分量进 行甄别， 确定代表土壤肥力胁迫作用的组分序列， 实现土壤肥力胁迫作用从多 种复合胁 迫作用结果中的甄别提取。 在EEMD分解过程中对不同于土壤肥力时间尺度的胁迫 作用进行 的提取， 并将复杂的土壤肥力系统用一个综合评价数值进行表达， 使遥感光谱数 据对于其数值差异的响应程度更为明显 。 [0004]现有专利中的缺陷在于， 现有技术虽然解决如何通过光谱遥感技术采集并分析土 壤肥力的问题， 但是缺 乏对植物或者小麦具体生长土壤养分的供给系统， 导致无法从实质 上改善小麦生长 土壤的养分。 发明内容 [0005]针对现有技术缺乏对植物或者小麦具体生长土壤养分的供给系统问题， 本实用新 型提供了一种提高小麦 土壤养分的光谱遥感系统。 [0006]为实现上述 技术目的， 本实用新型采用的技 术方案如下： [0007]一种提高小麦生长土壤养分的光谱遥感系统， 包括光谱遥感探测器、 光谱成像光 谱仪、 图像分析仪、 小麦生长 土壤养分比对 模块和小麦生长 土壤养分供 给模块； [0008]光谱遥感探测器采集小麦生长土壤的光谱影像， 传输光谱影像至光谱成像光谱 仪； 光谱遥感探测器与光谱成像光谱仪通讯连接； [0009]光谱成像光谱仪显示小麦生长土壤 的光谱影像， 传输至图像分析仪； 光谱成像光 谱仪与图像分析仪通讯连接； [0010]图像分析仪根据小麦生长土壤的光谱影像， 分析获取小麦生长土壤的养分含量； 图像分析仪与小麦生长 土壤养分比对 模块通讯连接； [0011]小麦生长土壤养分比对模块对采集获取小麦生长土壤的养分含量与预设的小麦 生长土壤养 分标准含量进 行大小比对； 小麦生长土壤养 分比对模块与小麦生长土壤养 分供 给模块通过控制电路连接；说　明　书 1/4 页 3 CN 218036390 U 3