[發(fā)明專利]一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010919119.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111967440B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田二林;黃偉;張秋聞;李祖賀;夏永泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V20/10
• 分類號(hào): G06V20/10;G06V10/30;G06V10/56;G06F16/583;G06F16/953;G06T17/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11562
• 代理人: 張換君

1.一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：構(gòu)建輸入樣本集和多源對(duì)比庫(kù)

利用CCD攝像機(jī)、紅外線光感儀、天地一體化遙感RS獲取目標(biāo)范圍農(nóng)作物葉片圖像樣本并進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)圖像樣本進(jìn)行降噪，獲取圖像中農(nóng)作物圖層的顏色紋理分布，構(gòu)成輸入樣本集，然后，利用外部源、專家?guī)旒跋鄳?yīng)的傳統(tǒng)知識(shí)庫(kù)作為數(shù)據(jù)源，根據(jù)目標(biāo)農(nóng)作物的種類，篩選出相對(duì)應(yīng)的農(nóng)作物圖像，然后除重，集成為多源影像庫(kù)，接著按照病蟲(chóng)害的危害區(qū)域、作物品種以及生境信息，分析多源影像庫(kù)，對(duì)多源影像庫(kù)中農(nóng)作物病害的概念、屬性、實(shí)例進(jìn)行標(biāo)記，從而構(gòu)建為多源對(duì)比庫(kù)；

步驟二：顏色紋理描述集成

將步驟一中的多源對(duì)比庫(kù)輸入至元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)MDMS中，人工在元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)MDMS中對(duì)多源對(duì)比庫(kù)內(nèi)各編號(hào)顏色紋理的具體病蟲(chóng)害進(jìn)行具體描述，然后在系統(tǒng)中構(gòu)建多個(gè)消息包，并在多個(gè)消音包中內(nèi)置語(yǔ)音播放模塊，將每個(gè)消息包分別對(duì)應(yīng)各編號(hào)顏色紋理，接著將各編號(hào)顏色紋理的具體病蟲(chóng)害描述輸入對(duì)應(yīng)消息包中的語(yǔ)音播放模塊；

步驟三：輸入樣本集篩選

對(duì)步驟一中的輸入樣本集進(jìn)行篩選，首先，根據(jù)農(nóng)作物的目標(biāo)范圍確定Path和Row的具體數(shù)值范圍，再對(duì)這些具體數(shù)值范圍進(jìn)行初步篩選，保證每Path和Row均包含一景影像，得到將該選定區(qū)域全覆蓋的數(shù)據(jù)集合，然后對(duì)Path和Row中除農(nóng)作物之外的影像進(jìn)行刪除，保留農(nóng)作物的顏色紋理影像；

步驟四：融合模型建模

采用ContextCapture對(duì)步驟三中篩選后的影像進(jìn)行三維模型構(gòu)建，將影像3D可視化，并通過(guò)符號(hào)化來(lái)增強(qiáng)顯視效果，特別增強(qiáng)目標(biāo)范圍農(nóng)作物的分布特征、顏色特征、紋理特征，構(gòu)建可視化模型，然后，利用SVG對(duì)影像相對(duì)應(yīng)的Path和Row數(shù)值矢量化，形成點(diǎn)、線、面，構(gòu)建矢量化目標(biāo)范圍農(nóng)作物模型，接著將可視化模型和矢量化模型融合；

步驟五：提取顏色紋理特征

在步驟四的融合模型中，利用ENVI軟件將模型中農(nóng)作物的圖像轉(zhuǎn)換為HLS圖像，并提取顏色特征，然后通過(guò)ENVI軟件的濾波功能對(duì)模型中農(nóng)作物的圖像進(jìn)行濾波，并將其濾波提取的紋理結(jié)果置于ARCGIS進(jìn)行密度分析，確定圖像的紋理；

步驟六：顏色紋理綜合分析比對(duì)

對(duì)步驟五中所提取的顏色紋理要素特征進(jìn)行綜合分析，將顏色和紋理要素輸入至元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)MDMS中，和多源對(duì)比庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)提取的顏色和紋理要素和多源對(duì)比庫(kù)中記錄的顏色紋理相重合的時(shí)候，該顏色紋理所對(duì)應(yīng)的消息包啟動(dòng)，語(yǔ)音播放模塊播放針對(duì)該顏色紋理的具體病蟲(chóng)害描述；

步驟七：確定具體病蟲(chóng)害及位置

利用步驟六識(shí)別出相應(yīng)顏色、紋理的病蟲(chóng)害情況，將該顏色和紋理復(fù)位回融合模型中，即得到單株農(nóng)作物的具體病蟲(chóng)害情況，又得到目標(biāo)范圍農(nóng)作物的病蟲(chóng)害分布情況，根據(jù)顏色、紋理所對(duì)應(yīng)的Path和Row數(shù)值，確定現(xiàn)實(shí)目標(biāo)范圍農(nóng)作物的具體情況和病蟲(chóng)害位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法，其特征在于：所述步驟一中，對(duì)多源影像庫(kù)中農(nóng)作物病害的概念、屬性、實(shí)例進(jìn)行標(biāo)記，具體為：對(duì)相應(yīng)目標(biāo)農(nóng)作物的病蟲(chóng)害顏色紋理進(jìn)行編號(hào)，作為病害識(shí)別依據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法，其特征在于：所述步驟二中，語(yǔ)音播放模塊根據(jù)相對(duì)應(yīng)的顏色紋理，播放具體病蟲(chóng)害描述。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法，其特征在于：所述步驟三中，每一景顏色影像和每一景紋理影像均包含相應(yīng)的Path和Row數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法，其特征在于：所述步驟四中，將可視化模型和矢量化模型融合，使得Path和Row數(shù)值鑲嵌入模型影像的對(duì)應(yīng)顏色、紋理位置處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法，其特征在于：所述步驟五中，確定圖像的紋理后，對(duì)圖像進(jìn)行光譜二階導(dǎo)數(shù)的求取，在ENVI IDL中編寫二階導(dǎo)數(shù)運(yùn)算算法，增強(qiáng)光譜吸收、反射的特征值，增強(qiáng)顏色、紋理的特征明顯度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)作物病害的綜合識(shí)別處理方法，其特征在于：所述步驟六中，語(yǔ)音播放模塊播放針對(duì)該顏色紋理的具體病蟲(chóng)害描述后，將該問(wèn)題上傳至互聯(lián)網(wǎng)，檢索處相應(yīng)的解決方法。