[發明專利]一種基于旋翼無人機的植被背景下隱藏地物的探測方法

有效

• 申請號: 201911015653.6
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110794472B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 丑述仁;陳斌;章杰;王鵬;夏魯瑞;蘇憲程;劉甜甜
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01N21/64
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

1.一種基于旋翼無人機的植被背景下隱藏地物的探測方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟S1：采用了搭載高光譜成像光譜儀的旋翼無人機，將該旋翼無人機懸停于待探測的目標區域上空；

步驟S2：旋翼無人機懸停后，通過高光譜成像光譜儀對目標區域進行逐行掃描，并采用熒光提取算法將掃描獲得數據進行提取，獲得熒光圖像數據并存儲數據；

步驟S3：通過衛星獲取目標地區的高分辨率光學遙感圖像，對步驟S2得到的熒光圖像數據和高分辨率光學遙感圖像進行預處理得到熒光值信息，所述預處理為遙感圖像預處理、圖像配準、融合、分類和剔除非植被圖像信息；

其中，圖像配準步驟如下：（1）通過利用互相關函數，評價兩塊影像的相似性以確定同名點；即首先取出以待定點為中心的小區域中的影像信號，然后取出其在另一影像中相應區域的影像信號，計算二者的相關函數，以相關函數最大值對應的相應區域中心點為同名點；Image Registration Workflow工具需要兩幅影像，其中一幅是基準影像，另一幅則是待配準影像；配準工具支持的數據格式有：ENVI, TIFF, NITF, JPEG 2000, JPEG, 基準圖像包括標準的地圖坐標或者RPC信息；待配準影像沒有嚴格約束，但如果沒有坐標信息，需要手動選擇至少3個同名點；Image Registration Workflow工具中進行圖像自動配準的特定步驟如下：① 選擇圖像配準的文件；② 生成Tie點；③ 檢查Tie點和待配準圖像；④ 輸出圖像配準的結果；整個過程是在流程化操作Image Registration Workflow工具中完成的；

所述融合的步驟為：① 選擇File Open，將熒光特征數據.img和配準后的待融合數據.img分別打開；② 在Toolbox中，打開/ Image Sharpening /Gram-Schmidt PanSharpening，在文件選擇框中分別選擇熒光特征數據.img和配準后的待融合數據.img影像，單擊OK；打開Pan Sharpening Parameters面板；③ 在Pan Sharpening Parameters面板中，選擇傳感器類型：Unknown，重采樣方法：Cubic Convolution，輸出格式為：ENVI；④選擇輸出路徑及文件名，單擊OK執行融合處理；

所述分類的步驟為：① 類別定義； ② 樣本選擇，在圖層管理器 Layer Manager 中，圖層上右鍵，選擇New region of interest, 打開Region of interest tool 面板，ROIColor 設置：0, 153, 0； ③ 分類器選擇，選擇神經網絡；④ 影像分類，選擇支持向量機分類方法； ⑤ 分類后處理；

步驟S4：采用夫瑯禾費暗線方法從預處理后的熒光值信息中提取熒光探針，根據熒光探針進行判定該目標區域是否存在隱藏地物，若熒光探針的熒光值＜0.1mW m^-2 nm^-1 sr^-1時，則判定該目標區域存在隱藏地物；若0.1≤熒光探針的熒光值≤2.5 mW m^-2 nm^-1 sr^-1時，通過高分辨率光學遙感圖像人工識別出目標區域的植被的種類，再將查找出該種類植被的實際熒光參數與熒光探針的熒光值進行對比，如熒光探針符合相應的參數范圍，則不存在隱藏地物；如熒光探針不符合相應的參數范圍，則存在隱藏地物；若熒光探針的熒光值＞2.5 mW m^-2 nm^-1 sr^-1時，則不存在隱藏地物。

2.根據權利要求1所述的一種基于旋翼無人機的植被背景下隱藏地物的探測方法，其特征在于：所述步驟S2采用熒光3FLD提取算法將掃描獲得數據進行提取，獲得熒光圖像數據并存儲數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于旋翼無人機的植被背景下隱藏地物的探測方法，其特征在于：所述高光譜成像光譜儀為Headwall高分辨率成像光譜儀。

4.根據權利要求1所述的一種基于旋翼無人機的植被背景下隱藏地物的探測方法，其特征在于：所述遙感圖像預處理為對遙感高分辨率光學遙感圖像上的數據的進行輻射校正、大氣校正和影像裁剪。