[發明專利]基于啟發式迭代算法的殘膜殘留量檢測方法及預警系統有效

申請號：	202010972893.1	申請日：	2020-09-16
公開（公告）號：	CN112085725B	公開（公告）日：	2021-08-27
發明（設計）人：	胡燦;熊黎劍;王旭峰;王龍;賀小偉;郭文松	申請（專利權）人：	塔里木大學
主分類號：	G06T7/00	分類號：	G06T7/00;G06T7/136;G06T7/12;G06T7/155;G06T7/194;G06T5/00;G06T5/30;G06T5/40
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于啟發式算法殘留檢測方法預警系統
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【說明書】：

一種基于啟發式迭代算法的殘膜殘留量檢測方法，包括如下步驟：S1.對整地后的農田采集可見光圖像；S2.進行預處理將所述圖像二值化；S3.采用啟發式填充算法定義二值化后的所述圖像的邊界閾值，所述啟發式填充算法公式為：，其中，p₀為中心像素點的像素值；p_i代表與p₀相鄰的上、下、左、右4個點的像素值；S4.計算農田殘膜殘留面積；S5.計算殘膜殘留量；本發明通過啟發式迭代算法進行大量建模，可以提高在土壤條件下的數據入場算適應性，自動連通因殘膜折疊、光照不均產生的圖像斷裂區域，提高了算法的魯棒性，更貼合實際應用場景，增加預測的精度。

技術領域

本發明涉及農田污染監測技術領域，主要指農田土壤中殘膜殘留量的自動監測與污染預警。

背景技術

地膜技術給我們的糧食生產帶來了巨大收益，給干旱節水農業生產提供了有利條件。然而，地膜覆膜后回收困難，給農田土壤造成了嚴重的污染。污染的治理離不開先進的監控技術，文獻1-6采取了人工取樣測量方法去監管農田殘膜的污染情況，或者監控殘膜回收作業質量，這類方法同樣具有選定區域隨機性，人為影響因素大，影響了最終監測的數據精度。

圖像識別檢測殘膜殘留量方法明顯具有先進性，文獻7記載了一種農田土壤表層殘膜殘留量的測量方法及系統，該方法首先采用無人機拍照的方式獲取農田圖像資料，再對圖像文件進行預處理后，采用閉合運算與腐蝕運算，將二值化后的殘膜形狀灰度值進行量化統計相加，獲取農田殘膜的表層面積，再通過折算公式推出表層殘膜殘留的質量。另外，表層與深層殘膜之間呈現一定數學關系，利用這個關系式，可計算出拍攝區域內的殘膜殘留值。

然而，通過大量的試驗，發現雖然這種方法是先進的，但是在不同的土壤環境、光照條件、拍攝角度，土壤色澤等方面的監測數據是有較大差異的，測量精度不高。因此，亟需一種更高精度的圖像識別檢測殘膜殘留量方法。

參考文獻

文獻1：CN105367887A。

文獻2：CN102919087A。

文獻3：CN204681800U。

文獻4：CN204518352U。

牛瑞坤,王旭峰,胡燦,侯書林,魯兵,李俊寶.新疆阿克蘇地區棉田殘膜污染現狀分析[J].新疆農業科學,2016,02:283-288。

嚴昌榮，梅旭榮，何文清，等.農用地膜殘留污染的現狀與防治[J].農業工程學報，2006，22(11):269－272。

文獻7：CN106644939A。

發明內容

本發明的目的是解決目前圖像識別檢測殘膜殘留量方法精度不高的問題，提出了一種全新的啟發式迭代算法進行殘膜殘留量的測量方法。

本發明提供了一種殘膜殘留量的檢測方法，其特征在于包括如下步驟：