[發明專利]玉米種植區域提取方法、裝置及種植區域提取系統

在審

• 申請號: 201710909865.3
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109583283A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 張紅;許璐;王超
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;喻嶸

本發明公開了一種玉米種植區域提取方法、裝置及種植區域提取系統，包括以下步驟：步驟1，獲得簡縮極化SAR數據；步驟2，根據所述簡縮極化SAR數據提取玉米種植區初始結果及建筑物掩膜區域；步驟3，從所述玉米種植區初始結果中濾除所述建筑物掩膜區域，從而提取出玉米種植區最終結果。本發明只需提取少數特征即可實現玉米種植區的快速提取，與其他基于機器學習的分類方法相比，節省了大量的時間和內存，對玉米提取和后續估產等工作具有實用價值，可以投入相關部門的實際生產與應用。進一步地，本發明還可將建筑物從玉米種植區初始結果中濾除，因而，降低了由于建筑物引起的虛警問題。

技術領域

本發明涉及地理圖像處理技術領域，特別涉及一種玉米種植區域提取方法、裝置及種植區域提取系統。

背景技術

中國的農業現代化建設正面臨挑戰與機遇。人們對食品安全和土地生產力的關注正日益增長，這推動了土地監測技術的發展。作為全世界范圍內最重要的農作物之一，玉米在我國的現代工業和經濟發展中都占據了很高的地位，因此如何對玉米進行有效的監控，值得研究人員的關注。

為了滿足大面積區域資源監控的需求，遙感已經變成現代農業發展中不可或缺的技術手段。光學遙感手段已經被成功地應用到玉米估產，玉米制圖，玉米葉片植被指數反演等領域。但是，光學遙感受云和雨影響較大，因此在對完整植被生長周期的監控方面，合成孔徑雷達(SAR)具有更大的優勢。全極化SAR圖像因為能同時提供4個通道的強度和相干相位信息(HH,HV,VH和VV通道)，已被成功地應用于土地監測和植被分類。

但是，因為全極化SAR需要較高的數據下傳率和脈沖重復頻率，所以幅寬只有雙極化數據的一半。因此，大面積區域觀察所需的數據量和成本都有所上升。而作為極化信息和幅寬之間的一個良好折中，簡縮極化SAR(compact polarimetric SAR,CP SAR)已在多個應用領域引起了廣泛關注。

簡縮極化的本質是一種雙極化，但是和傳統雙極化具有不同的信號收發組合：π/4模式的簡縮極化SAR發射45°方向的線極化波，接收水平和垂直方向的極化回波。這些獨特的信號收發組合，令CP SAR繼承了部分全極化SAR所包含的信息，同時保證了圖像幅寬，在大面積海陸監測中具有良好的應用潛力。

但是，相較于研究人員們對水稻的關注，基于CP SAR圖像的玉米種植區制圖研究還有所欠缺。盡管研究人員利用SAR對玉米制圖及玉米估產做出了一定的探索，但是，研究大多基于機器學習算法，對訓練樣本和測試樣本都具有一定的要求，而且實用難度較大。目前，尚未提出一個能夠投入實用的玉米種植區提取算法。

發明內容

有鑒于上述技術問題，本發明提供了一種玉米種植區域提取方法、裝置及種植區域提取系統，以有效解決現有技術中采用機器學習的分類方法時需要大量時間和內存的問題。

本發明提供了一種玉米種植區域提取方法，包括：

獲得簡縮極化SAR數據；

根據所述簡縮極化SAR數據提取玉米種植區域初始結果，及需要濾除的區域；

濾除所述需要濾除的區域，從而提取出所需的玉米種植區域最終結果。

優選地，所述需要濾除的區域包括建筑物掩膜區域。

優選地，其中：

根據所述簡縮極化SAR數據提取玉米種植區域初始結果，及需要濾除的區域包括：

根據所述簡縮極化SAR數據提取玉米種植區域初始結果及建筑物掩膜區域；

濾除所述需要濾除的區域，從而提取出所需的玉米種植區域最終結果包括：

從所述玉米種植區域初始結果中濾除所述建筑物掩膜區域，從而提取出玉米種植區域最終結果。