[發(fā)明專利]基于高光譜的病害程度診斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910811521.8
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110361344A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董錦繪;施蕾蕾;郝榮欣;劉龍;宮華澤;陳祺
• 申請（專利權(quán)）人: 北京麥飛科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/3563;G06F17/50
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

本申請公開了一種基于高光譜的病害程度診斷方法，包括步驟：無人機搭載非成像高光譜儀；通過無人機采集多個待測作物的原始高光譜數(shù)據(jù)，得到待測作物可見光到近紅波段的連續(xù)曲線，進(jìn)行連續(xù)統(tǒng)去除處理歸一化，得到待測作物的吸收特征參數(shù)，根據(jù)赤池信息量準(zhǔn)則篩選吸收特征參數(shù)得到診斷特征，診斷特征包括吸收峰面積、吸收深度、和吸收對稱度；將診斷特征作為自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)模型的輸入變量，通過自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)模型得到輸出量，輸出量為待測作物的病害程度值數(shù)。本發(fā)明基于高光譜的病害程度診斷方法，節(jié)約人工、時間成本，避免了因調(diào)查人的主觀性而造成的誤差，更加準(zhǔn)確地對作物病害程度進(jìn)行診斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及作物診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于高光譜的病害程度診斷方法。

背景技術(shù)

水稻是我國主要糧食作物之一，水稻病害的防治是水稻種植過程中的主要任務(wù)，關(guān)于水稻病害診斷主要還是依靠農(nóng)業(yè)專家根據(jù)病害癥狀和癥狀部位進(jìn)行人工診斷，這種診斷方式固然可靠，但需要大量的農(nóng)業(yè)專家親臨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線，由于植保專家的人數(shù)畢竟有限，而且工作任務(wù)比較繁忙，所以只能是在個別時間和地點才能實現(xiàn)，無法應(yīng)用到生產(chǎn)實際當(dāng)中去。

發(fā)明內(nèi)容

本申請公開了一種基于高光譜的病害程度診斷方法，包括步驟：

無人機搭載非成像高光譜儀；

通過無人機采集多個待測作物的原始高光譜數(shù)據(jù)，通過所述原始高光譜數(shù)據(jù)得到所述待測作物可見光到近紅波段的連續(xù)曲線；

對所述待測作物的連續(xù)曲線進(jìn)行連續(xù)統(tǒng)去除處理歸一化，得到所述待測作物的吸收特征參數(shù)，所述吸收特征參數(shù)包括吸收波段波長位置、吸收深度、吸收寬度、吸收斜率、吸收對稱度、吸收峰面積和光譜絕對反射值；

根據(jù)赤池信息量準(zhǔn)則篩選所述吸收特征參數(shù)得到診斷特征，所述診斷特征包括所述吸收峰面積、所述吸收深度、和所述吸收對稱度，其中所述吸收峰面積包括吸收峰總體面積和吸收峰左端面積；

將所述診斷特征作為自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)模型的輸入變量，通過所述自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)模型得到輸出量，所述輸出量為所述待測作物的病害程度值數(shù)。

優(yōu)選的，所述原始高光譜數(shù)據(jù)為所述待測作物灰度值。

優(yōu)選的，所述通過無人機采集待測作物的原始高光譜數(shù)據(jù)之前，對所述非成像高光譜儀校準(zhǔn)，得到定標(biāo)白板灰度值和定標(biāo)白板反射率。

優(yōu)選的，所述連續(xù)曲線包括多個所述待測作物反射率，所述待測作物反射率根據(jù)以下方法得到：

a＝bd/c；

其中，a是所述待測作物反射率，b是所述待測作物灰度值，c是所述定標(biāo)白板灰度值，d是所述定標(biāo)白板反射率。

優(yōu)選的，所述連續(xù)曲線包括谷點和峰點，所述峰點包括第一峰點和第二峰點。

優(yōu)選的，所述吸收深度根據(jù)以下方法得到：

h＝1-ρ_M；

其中，h是所述吸收深度，ρ_M是所述谷點M對應(yīng)的所述待測作物的反射率。

優(yōu)選的，所述吸收對稱度根據(jù)以下方法得到：

e＝(λ_S2-λ_M)/w；

其中，e是吸收對稱度參數(shù)，λ_S2是所述第二峰點S2的吸收波段波長位置，λ_M是所述谷點M的吸收波段波長位置，w是所述吸收寬度。

優(yōu)選的，所述吸收寬度w根據(jù)以下方法得到：

w＝λ_S1-λ_S2；