[發(fā)明專利]基于熱成像技術(shù)的植物健康狀態(tài)檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310507261.8
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103674998A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱國玉;李瑞利;梁曉健;朱勇勝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 深圳市中聯(lián)專利代理有限公司 44274
• 代理人: 李俊

1.一種基于熱成像技術(shù)的植物健康狀態(tài)檢測方法，其特征在于，包括：

獲取包括植物和參考葉片的熱紅外圖像，將所述植物和參考葉片的熱紅外圖像的溫度數(shù)據(jù)分別導(dǎo)出成制表符分割的溫度數(shù)據(jù)文檔；

讀取上述溫度數(shù)據(jù)文檔，去除所述數(shù)據(jù)文檔中溫度數(shù)據(jù)以外的信息獲得純溫度數(shù)據(jù)文檔，通過植被土壤分離算法獲得植被土壤分離數(shù)據(jù)文檔和冠層溫度T_c；

獲取所述參考葉片的熱紅外圖像的溫度數(shù)據(jù)，處理所得參考溫度T_p；

利用所述植物的熱紅外圖像拍攝時(shí)間信息，結(jié)合拍攝所在地氣象數(shù)據(jù)信息，獲取所述拍攝時(shí)間點(diǎn)的氣溫?cái)?shù)據(jù)T_a；

根據(jù)所述冠層溫度T_c、參考溫度T_p以及所述氣溫?cái)?shù)據(jù)T_a計(jì)算所述植被蒸騰擴(kuò)散系數(shù)和健康狀況等級。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱成像技術(shù)的植物健康狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述通過植被土壤分離算法獲得植被土壤分離數(shù)據(jù)文檔和冠層溫度T_c具體包括：

以植物的熱紅外圖像溫度數(shù)據(jù)中心位置4×4共16個(gè)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)點(diǎn)，分別獲取該16個(gè)數(shù)據(jù)中的最大值A(chǔ)和最小值B，然后取（B-0.5，A+0.5）為合理區(qū)間，該區(qū)間內(nèi)的溫度值即為冠層溫度T_c；

根據(jù)所述冠層溫度T_c分離植被區(qū)域與土壤區(qū)域，獲得植被土壤分離數(shù)據(jù)文檔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于熱成像技術(shù)的植物健康狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述獲取所述參考葉片的熱紅外圖像的溫度數(shù)據(jù)，處理所得參考溫度T_p，具體包括：

根據(jù)所述植被土壤分離算法處理參考葉片的熱紅外圖像溫度數(shù)據(jù)，并取得上述合理區(qū)間內(nèi)溫度的最大值C，則（C-0.5，C）區(qū)間內(nèi)冠層溫度值的平均值即為參考溫度T_p。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱成像技術(shù)的植物健康狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述方法還包括：

利用遙感圖像處理平臺ENVI分別讀取上述步驟中保存的數(shù)據(jù)文檔，進(jìn)行圖形化顯示。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱成像技術(shù)的植物健康狀態(tài)檢測方法，其特征在于，根據(jù)如下公式計(jì)算植被蒸騰擴(kuò)散系數(shù)：

h_at=(T_c-T_a)/(T_p-T_a)，式中T_c、T_p和T_a分別為冠層溫度、參考溫度和拍攝時(shí)間點(diǎn)的氣溫?cái)?shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于熱成像技術(shù)的植物健康狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述健康狀況等級數(shù)據(jù)由植被蒸騰擴(kuò)散系數(shù)h_at決定，共分為五個(gè)等級：h_at＜-1，健康生長；-1≤h_at＜0，較健康生長；0≤h_at＜0.5，生長狀況一般；0.5≤h_at≤1，生長狀況較差；h_at＞1，非法數(shù)據(jù)。