[發明專利]一種基于聚類分析的薇甘菊監測方法

有效

• 申請號: 202010123100.9
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111339953B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 李巖舟;王明暉;李想;俞星河;藍海斯;韋冬梅;田洪坤;王天海;劉亞東;磨俊全
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/26;G06V10/56;G06V10/762;G06T3/40
• 代理公司: 廣西中知華譽知識產權代理有限公司 45140
• 代理人: 趙龍

本發明公開了一種基于聚類分析的薇甘菊監測方法，屬于圖像智能識別技術領域。包括如下步驟：通過無人機所搭載的相機對待監測地區進行等間隔拍攝，得到多張薇甘菊航拍圖，將薇甘菊航拍圖傳輸到計算機，所述計算機包括圖像預處理模塊、圖像增強模塊、聚類分析模塊以及輸出模塊；所述薇甘菊航拍圖經過圖像預處理模塊處理后，得到RGB三通道圖像；所述RGB三通道圖像經過圖像增強模塊處理后，得到粗分割圖像；所述粗分割圖像經過聚類分析模塊處理后，得到細分割圖像；根據無人機飛行高度參數和相機廣角參數，所述細分割圖像經過輸出模塊處理后，得到薇甘菊分布圖和薇甘菊分布面積。本發明克服現有的對于盛花期薇甘菊爆發點監測效率較低的缺點。

技術領域

本發明屬于圖像智能識別技術領域，尤其是一種基于聚類分析的薇甘菊監測方法。

背景技術

薇甘菊(Mikania micrantha)，菊科假澤蘭屬，原產于美洲，是一種危害性極強的入侵性雜草。20世紀80年代初，薇甘菊被發現傳入中國華南地區，危害當地植被和農林作物并造成巨大經濟損失。

目前針對薇甘菊的自動識別的研究很少，目前有基于衛星遙感技術、基于高光譜遙感技術、基于深度學習技術的相關研究，但是均存在較大的局限性。因此，隨著薇甘菊危害的嚴重性日益增加和現有監測方法的缺陷，迫切需要開發一種高精度的監測方法快速、準確、有效地獲取薇甘菊分布數據。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種基于聚類分析的薇甘菊監測方法，克服現有的對于盛花期薇甘菊爆發點監測效率較低的缺點。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種基于聚類分析的薇甘菊監測方法，包括如下步驟：

一種基于聚類分析的薇甘菊監測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，通過無人機所搭載的相機對待監測地區進行等間隔拍攝，得到多張薇甘菊航拍圖，將薇甘菊航拍圖傳輸到計算機，所述計算機包括圖像預處理模塊、圖像增強模塊、聚類分析模塊以及輸出模塊；

步驟S2，所述薇甘菊航拍圖經過圖像預處理模塊處理后，得到RGB三通道圖像；

步驟S3，所述RGB三通道圖像經過圖像增強模塊處理后，得到粗分割圖像；

步驟S4，所述粗分割圖像經過聚類分析模塊處理后，得到細分割圖像；

步驟S5，根據無人機飛行高度參數和相機廣角參數，所述細分割圖像經過輸出模塊處理后，得到薇甘菊分布圖和薇甘菊分布面積。

進一步的，所述步驟S2中，所述圖像預處理模塊對所述薇甘菊航拍圖進行處理的過程為：通過計算機對獲取到的所述薇甘菊航拍圖進行拼接處理，獲得所述待監測地區的三維點云、數字表面模型、數字高程模型和數字正攝影像；通過地面控制點精確校正拼接影像的空間坐標，生成所述RGB三通道圖像。

進一步的，所述步驟S3中，述圖像增強模塊對所述RGB三通道圖像進行處理的過程為：將所述RGB三通道圖像由RGB顏色空間轉換到LAB空間，對所述轉換到LAB空間的圖像進行二值化處理，得到二值圖像，其中所述二值化處理的閾值是由最大類間方差法處理得到的全局圖像閾值；在所述二值圖像中，提取值為0的像素點坐標，將像素點坐標在所述RGB三通道圖像中對應的R通道值設為0、G通道值設為0、B通道值設為0，得到所述粗分割圖像，所述粗分割圖像包括薇甘菊的顏色與紋理信息、地面的顏色與紋理信息、黑色背景。