[發明專利]基于RBG顏色模型法提取阿德利企鵝數量的方法

在審

• 申請號: 201910596856.2
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110400291A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 李香蘭;冀明;賀紅
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 王宇

本發明公開了一種基于RBG顏色模型法提取阿德利企鵝數量的方法，包括：在遙感影像的企鵝密集區域之中隨機選取企鵝陰影像元樣本和其他樣本，提取所有樣本的R、G、B值以及R、G、B值互相組合的結果值，形成像元區分閾值模型，根據像元區分閾值模型從遙感影像之中提取所有的企鵝陰影像元，形成企鵝二值圖像，根據企鵝二值圖像獲得企鵝陰影像元總數，獲取單只企鵝的陰影像元數，根據企鵝陰影像元總數與單只企鵝的陰影像元數，計算遙感影像之中阿德利企鵝數量。本發明提供的技術方案使用高分辨率遙感影像觀測阿德利企鵝種群，獲得同一時點的種群數量，避免了以往計數和估測等方法造成的誤差，提高了調查的精度和可靠性。

技術領域

本發明涉及遙感技術領域，尤其涉及一種基于RBG顏色模型法提取阿德利企鵝數量的方法。

背景技術

獲得阿德利企鵝的種群數量，在研究其種群密度、出生率、死亡率、遷入率與遷出率尤其是探究其數量變化方面具有重要的意義，研究阿德利企鵝種群與數量變化可以為分析南極生態環境與氣候變化提供重要數據基礎，為企鵝數量與氣候變化相互作用提供重要數據支撐。

以往對于阿德利企鵝種群與種群數量的監測主要有兩種：一種是通過實地考察；另一種是通過中分辨率遙感衛星識別出企鵝聚集區，根據聚集區面積反演出阿德利企鵝數量。由于受到識別方法、遙感影像的分辨率以及實地考察難度等因素的限制，并不能準確地識別出全部企鵝。

發明內容

為解決現有技術存在的局限和缺陷，本發明提供一種基于RBG顏色模型法提取阿德利企鵝數量的方法，包括：

在遙感影像的企鵝密集區域之中隨機選取企鵝陰影像元樣本和其他樣本；

提取所有樣本的R、G、B值以及所述R、G、B值互相組合的結果值；

形成像元區分閾值模型，所述像元區分閾值模型用于區分企鵝陰影像元和其他像元；

根據所述像元區分閾值模型從所述遙感影像之中提取所有的企鵝陰影像元；

形成企鵝二值圖像，所述企鵝二值圖像之中的白色像元為企鵝陰影像元；

根據所述企鵝二值圖像獲得企鵝陰影像元總數；

獲取單只企鵝的陰影像元數，計算公式如下：

p＝(H/tanα)×W/R² (1)

α＝90-Z (2)cosz＝sinθsinδ+cosθcosδcosω (2)

ω＝l_d-l (3)

其中，α表示太陽高度角，Z表示太陽天頂角，θ表示當地緯度，δ表示太陽赤緯角，ω表示太陽時角，l_d表示太陽直射點經度，l表示當地經度，p表示單只企鵝的陰影像元數，H表示阿德利企鵝的平均高度，α表示太陽高度角，W表示阿德利企鵝的平均胸圍，R表示所述遙感影像的分辨率；

根據所述企鵝陰影像元總數與單只企鵝的陰影像元數，計算所述遙感影像之中阿德利企鵝數量，計算公式如下：

N＝P_總/p (4)

其中，N表示所述遙感影像之中阿德利企鵝數量，P_總表示所述遙感影像之中企鵝陰影像元總數，p表示單只企鵝的陰影像元數。

可選的，所述在遙感影像的企鵝密集區域之中隨機選取企鵝陰影像元樣本和其他樣本的步驟之前包括：

獲取預設分辨率的遙感影像；

對所述遙感影像進行預處理，所述預處理包括波段融合和幾何校正。

可選的，還包括：

在所述遙感影像之中隨機選取6組樣本；