[發明專利]一種五因素小麥出苗情況評價方法

有效

• 申請號: 201910010974.0
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109523550B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 劉濤;楊天樂;李福建;周凱;丁錦峰;李春燕;孫成明;朱新開;郭文善
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/62;G06T7/90;G06Q50/02;G06T3/40
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

1.一種五因素小麥出苗情況評價方法，包括如下步驟：

A、圖像獲取：利用無人機搭載高清相機，遙控無人機于目標小麥田上空進行出苗小麥RGB圖像獲取；

B、圖像拼接：根據地面控制點對所獲取的圖像進行拼接；

C、實際面積轉換：根據地面控制點進行像素面積與實際面積的轉換；

D、圖像處理：將耕地區域依次劃分若干邊長為50cm×50cm的子區域，利用顏色特征區分子區域是麥苗或背景耕地，并計算耕地利用率CulR；

E、蓋度值Co的計算：計算各子區域中麥苗所占子區域的比例為子區域的蓋度值Co；

F、夠苗度ProS的計算：根據各子區域蓋度值Co估算各子區域的出苗密度Xi和平均出苗密度ReaS，并與目標出苗密度對比評價得出整塊耕地的夠苗度ProS；

G、出苗均勻度UniS的計算：根據各子區域的出苗密度Xi，計算子區域麥苗數量的變異系數倒數，并進一步計算出苗均勻度UniS的相應值；

H、峰度值LocS的計算：根據F步中估算的各子區域的出苗密度，出苗密度與目標出苗密度偏差在25%至50%之間的區域占整塊耕地的比例的倒數為峰值度；

I、極值度ExtS的計算：根據F步中估算的子區域的出苗密度，出苗密度與目標出苗密度偏差在50%以上的非空區域占整塊耕地的比例的倒數為極值度；

J、五因素出苗情況評價：將步驟D、F、G、H、I的計算結果，按照比例繪制“雷達五線圖”，評價出苗情況。

2.根據權利要求1所述的五因素小麥出苗情況評價方法，其特征在于，所述步驟D中，圖像處理時，提取圖像的R、G、B值，并利用公式(1)提取麥苗：

Exg=1.8*G-R-B （1） 。

3.根據權利要求2所述的五因素小麥出苗情況評價方法，其特征在于，步驟E中，將步驟D中，按公式(1)計算的結果與最大類間差法結合，設置閾值為0.02，將各子區域的圖像分為兩類，大于0.02的區域為麥苗區域，并設為Wx，其余小于等于0.02的區域為背景區域，并設為Bb，利用公式（2）計算子區域蓋度值Co：

Co=Wx/Bb×100% (2)。

4.根據權利要求3所述的五因素小麥出苗情況評價方法，其特征在于，所述F步中，估測子區域小麥苗數時，人工選定15個以上的50cm×50cm的麥田子區域，人工調查麥苗數量，并根據子區域蓋度值Co，通過回歸分析構建基于蓋度的麥苗數量估測模型如公式（3），用于田塊各子區域的出苗密度的估測：

Xi=Co^0.46 （3）；

式中，Xi為子區域的出苗密度，LeafA為通過人工田間調查獲得的小麥葉齡，為1-4；

然后，再將各子區域的出苗密度Xi求平均值得到平均出苗密度ReaS。

5.根據權利要求4所述的五因素小麥出苗情況評價方法，其特征在于，所述F步中，夠苗度ProS的計算公式：

（4）

其中，ReaS為根據各子區域的出苗密度Xi求得的整塊耕地的平均出苗密度，TarS為目標出苗密度，為當地農業指導部門建議的單位面積的出苗密度。

6.根據權利要求4所述的五因素小麥出苗情況評價方法，其特征在于，G步中，出苗均勻度UniS按公式（5）～公式（8）計算：

。

7. 根據權利要求3所述的五因素小麥出苗情況評價方法，其特征在于，根據步驟D中，根據子區域圖像區分的麥田與耕地的總面積按公式（9）計算耕地利用率CulR為：

（9）

其中，CluT為耕地總面積，ChoA為無麥苗的耕地面積，也即是蓋度為0的耕地。

8.根據權利要求4所述的五因素小麥出苗情況評價方法，其特征在于，所述H步中，峰值度LocS按公式10計算：

(10)；

其中，LocR為子區域的出苗密度Xi與目標出苗密度TarS的偏差為25%-50%的子區域占整塊耕地的比例。