[發明專利]大尺度作物種植面積車載調查方法與系統

有效

• 申請號: 200710130237.1
• 申請日: 2007-07-17
• 公開（公告）號: CN101349561A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 楊邦杰;毛恩榮;焦險峰;馬蓉;王素霞;汪慶發;宋正河;裴志遠;張蕊
• 申請（專利權）人: 農業部規劃設計研究院;中國農業大學
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大尺度作物種植面積車載調查方法，包含：

——GPS位置信息與GIS地圖的匹配，實現車輛導航及車輛軌跡線的繪制；

——圖像的位置信息、采集圖像的時間與圖像的匹配，獲得事后處理及檢驗的位置信息和圖像信息，其中，圖像通過安裝于車頂的攝像機實時獲取；

——確定作物縱向種植寬度W，為作物種植面積的計算提供必要的參數：將傾角傳感器固定在攝像機上，隨著攝像機一起擺動，測量車輛側傾角即攝像機對應垂直視野的擺動角度β，通過公式W＝H[tan(β+α)-tan(β-α)]計算作物縱向種植寬度并保存到數據庫，其中H為攝像機與作物冠層的高度差，α為攝像機的垂直視場角的一半；

——圖像的保存與提取，獲得并保存連續的圖像視頻以及作物識別所需的單幀圖像；

——圖像柵格算法，對待識別的作物圖像進行柵格化，以提高作物識別的實時性和正確性；

——作物識別，自動識別作物的種類；

——GPS位置信息與各類作物種植信息的存儲，保存樣方的位置信息及樣方內各類作物的種植信息；

——各類作物種植面積及種植成數的計算，計算樣方內各類作物的種植面積及樣方的總面積，并根據計算結果得到每種作物的種植成數。

2.根據權利要求1所述的大尺度作物種植面積車載調查方法，其特征在于所述GPS位置信息與GIS地圖的匹配包含：

第一步驟，將GPS經緯度信息轉化為平面坐標信息；

第二步驟，在GIS地圖上引導車輛到達采樣地點；

第三步驟，在樣方所在的GIS地圖上繪制采樣時的車輛軌跡線。

3.根據權利要求1所述的大尺度作物種植面積車載調查方法，其特征在于圖像的位置信息、采集圖像的時間與圖像的匹配包含：

第一步驟，將GPS接收到的位置信息及時間信息標注在每幀圖像上；

第二步驟，以采樣時的時間命名來保存連續視頻，以方便視頻回放時計算作物的種植面積；

第三步驟，每幀圖像以采集的時間來命名保存，以方便從數據庫中讀取該圖像對應的位置信息。

4.根據權利要求1所述的大尺度作物種植面積車載調查方法，其特征在于所述圖像保存與提取包含：

第一步驟，將采樣過程保存為連續視頻，供事后處理與檢查；

第二步驟，在保存連續視頻的同時，每隔一定的時間提取單幀圖像供作物識別使用，這里的時間間隔根據車速、攝像機的高度及攝像機的拍攝角度來確定。

5.根據權利要求1所述的大尺度作物種植面積車載調查方法，其特征在于所述圖像柵格算法包含：

第一步驟，根據作物的疏密將每幀作物圖像分為16或32個柵格；

第二步驟，以邊角處的四個柵格作為特征提取和作物識別的開始區域，并根據識別的結果決定其他柵格是否還需要進行作物識別。

6.根據權利要求1所述的大尺度作物種植面積車載調查方法，其特征在于所述作物種類的識別包含：

第一步驟，對柵格化后的圖像進行預處理；

第二步驟，提取各柵格內圖像的紋理特征、形狀特征及顏色特征；

第三步驟，針對不同的作物種類采用不同的特征組合，從圖像邊角四個開始區域進行作物種類的識別；

第四步驟，根據步驟三的識別結果，決定需繼續識別的柵格的位置及順序，判斷圖像中作物的種類；

第五步驟，根據識別的結果觸發記錄作物種植信息的數據庫，進行位置信息的保存。

7.根據權利要求1所述的大尺度作物種植面積車載調查方法，其特征在于所述GPS位置信息與各類作物種植信息的存儲包含：

第一步驟，將GPS接收機接收到的位置信息、時間信息以及轉換后得到的平面坐標信息等存儲于數據庫的GPS信息表中；

第二步驟，將各類作物的種植信息分類存儲于數據庫對應的表中。

8.根據權利要求1所述的大尺度作物種植面積車載調查方法，其特征在于所述各類作物種植面積及種植成數的計算包含：

第一步驟，根據數據庫記錄的GPS信息及寬度信息，計算整個樣方的面積；

第二步驟，根據數據庫中記錄的各類作物的種植信息，計算各類作物的種植面積；

第三步驟，計算各類作物的種植成數，并保存到數據庫對應表格中。