[發明專利]一種基于無人機遙感的水稻產量預測方法及系統

有效

• 申請號: 201910509779.2
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110222903B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 田婷;張青;張海東;靖晶;蔣華偉
• 申請（專利權）人: 蘇州市農業科學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02;G06K9/62
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發明公開了一種基于無人機遙感的水稻產量預測方法及系統。該方法通過無人機獲取各個生長期的水稻圖像，并計算各個生長期的水稻圖像的歸一化植被指數，通過建立表示歸一化植被指數與產量的關系的模型從而得到水稻產量預測模型，通過該水稻產量預測模型實現對水稻產量的預測。本發明的基于無人機遙感的水稻產量預測方法及系統通過無人機采集圖像即可實現對水稻產量的預測，無需根據衛星遙感圖像進行產量預測，從而避免云層對水稻產量預測的影響。

技術領域

本發明涉及農產品產量預測領域，特別是涉及一種基于無人機遙感的水稻產量預測方法及系統。

背景技術

產量是作物研究追求的最終目標之一，及時準確地預報水稻產量具有重要的實用價值。傳統水稻產量預測采用人工區域調查方法，速度慢、工作量大、成本高，很難及時、大范圍獲取水稻的長勢與產量信息；為了解決這一問題，水稻產量預測的研究轉向通過衛星遙感進行產量預測。然而衛星遙感存在受云層影響較大的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于無人機遙感的水稻產量預測方法及系統，避免云層對水稻產量預測的影響。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于無人機遙感的水稻產量預測方法，包括：

獲取無人機在各個水稻生長期采集的各樣本區域的多幅水稻圖像；所述樣本區域為在待測區域中選取的多個均勻分布的區域；

將同一生長時期的同一樣本區域的多幅水稻圖像拼接成一幅正射影像圖；

將每幅所述正射影像圖轉換成歸一化植被指數圖；

計算各個生長時期各個樣本區域的歸一化植被指數圖的平均歸一化植被指數，得到各生長時期各樣本區域的平均歸一化植被指數；

獲取水稻成熟后的各樣本區域的水稻產量；

將不同生長時期的平均歸一化植被指數與對應的水稻產量進行相關性分析，確定與水稻產量相關系數超過預設值的生長時期，得到選定生長期；

將所述選定生長期的平均歸一化指數作為自變量，將對應的水稻產量作為因變量建立一元線性回歸模型和多元逐步回歸模型；

通過精度檢驗確定所述一元線性回歸模型和所述多元逐步回歸模型中精度較高的模型作為水稻產量預測模型；

利用所述水稻產量預測模型對所述待測區域的水稻產量進行預測。

可選的，所述將同一生長時期的同一樣本區域的多幅水稻圖像拼接成一幅正射影像圖，具體包括：

提取每幅所述水稻圖像的特征點；

根據所述特征點將屬于同一生長時期的同一樣本區域的多幅水稻圖像進行特征點匹配；

根據匹配后的特征點將屬于同一生長時期的同一樣本區域的多幅水稻圖像進行拼接，得到拼接后的圖像；

對所述拼接后的圖像進行點云密集化處理，得到加密后的圖像；

將對所述加密后的圖像進行幾何校正，得到正射影像圖。

可選的，所述將每幅所述正射影像圖轉換成歸一化植被指數圖，具體包括：

對所述正射影像圖進行輻射校正，得到輻射校正后的圖像；

利用指數計算器對所述輻射校正后的圖像進行紅光波段指數計算和近紅外波段指數計算，生成紅光波段指數圖和近紅外波段指數圖；

利用指數計算器對所述紅光波段指數圖和所述近紅外波段指數圖進行歸一化植被指數計算，得到歸一化植被指數圖。