[發(fā)明專利]一種基于無(wú)人機(jī)低空遙感信息的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010417855.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111815014B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;周軍;孔汶汶;郭晗;沈堅(jiān)鋼;何勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06V20/10;G06Q50/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽(yáng)陽(yáng)

本發(fā)明涉及一種基于無(wú)人機(jī)低空遙感信息的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。該方法包括：獲取無(wú)人機(jī)航拍采集的多張圖像；無(wú)人機(jī)航拍采用多光譜相機(jī)對(duì)作物冠層進(jìn)行拍攝，得到包括多種不同波段的反射光譜圖像，對(duì)多張圖像進(jìn)行拼接，得到拼接圖像；對(duì)拼接圖像進(jìn)行光譜校正，得到拼接圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的反射率；采用閾值分割法對(duì)拼接圖像進(jìn)行分割，得到作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)域；采用皮爾遜相關(guān)性分析方法對(duì)每個(gè)波段的反射率與作物生長(zhǎng)狀況和產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析，得到特征波段；根據(jù)特征波段構(gòu)建測(cè)產(chǎn)因子；根據(jù)測(cè)產(chǎn)因子和作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的作物種植面積，確定作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)值。本發(fā)明可以提高作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)量預(yù)測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于無(wú)人機(jī)低空遙感信息的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

監(jiān)測(cè)糧食作物的種植面積和產(chǎn)量歷來(lái)受到高度重視，不管是政府還是科學(xué)研究者都致力于研究如何能夠及時(shí)地了解并準(zhǔn)確地掌握糧食作物種植產(chǎn)量等信息。同時(shí)，作物種植信息的及時(shí)獲取可為政府制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)政策提供科學(xué)依據(jù)，這對(duì)于確保糧食安全具有非常重要的意義。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作物產(chǎn)量及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，也能為更好地實(shí)施農(nóng)作物管理具有重要意義，特別是在農(nóng)作物保險(xiǎn)、收獲計(jì)劃、倉(cāng)儲(chǔ)需求、現(xiàn)金流預(yù)算、營(yíng)養(yǎng)、農(nóng)藥、水等投入決策的測(cè)定等方面。

傳統(tǒng)的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法主要依靠農(nóng)戶的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)或大面積的破壞性采樣，因此存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于無(wú)人機(jī)低空遙感信息的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，以提高作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于無(wú)人機(jī)低空遙感信息的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法，包括：

獲取無(wú)人機(jī)航拍采集的多張圖像；所述無(wú)人機(jī)航拍采用多光譜相機(jī)對(duì)作物冠層進(jìn)行拍攝，得到包括多種不同波段的反射光譜圖像；

對(duì)多張圖像進(jìn)行拼接，得到拼接圖像；所述拼接圖像中包括多個(gè)光譜校正板；

根據(jù)所述光譜校正板的標(biāo)定校正系數(shù)對(duì)所述拼接圖像進(jìn)行光譜校正，得到所述拼接圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的反射率；

根據(jù)每個(gè)像素點(diǎn)的反射率，采用閾值分割法對(duì)所述拼接圖像進(jìn)行分割，得到作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)域；

采用皮爾遜相關(guān)性分析方法對(duì)每個(gè)波段的反射率與作物生長(zhǎng)狀況和產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析，得到特征波段；所述特征波段為相關(guān)性最高的多個(gè)波段；

根據(jù)所述特征波段構(gòu)建測(cè)產(chǎn)因子；

根據(jù)所述測(cè)產(chǎn)因子和所述作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的作物種植面積，確定所述作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)值。

可選的，所述對(duì)多張圖像進(jìn)行拼接，得到拼接圖像，具體包括：

獲取所述無(wú)人機(jī)航拍的航向重復(fù)率和旁向重復(fù)率；所述航向重復(fù)率為所述無(wú)人機(jī)航拍時(shí)同一條航帶上相鄰兩張圖像的重復(fù)率；所述旁向重復(fù)率為所述無(wú)人機(jī)航拍時(shí)相鄰兩條航帶的拍攝范圍重復(fù)率；

根據(jù)所述航向重復(fù)率和所述旁向重復(fù)率對(duì)所有圖像進(jìn)行圖像拼接，并進(jìn)行正射影像校正，得到拼接圖像。

可選的，所述根據(jù)所述光譜校正板的標(biāo)定校正系數(shù)對(duì)所述拼接圖像進(jìn)行光譜校正，得到所述拼接圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的反射率，具體包括：

獲取所述每個(gè)光譜校正板的反射率，得到每個(gè)光譜校正板的標(biāo)定校正系數(shù)；