[發明專利]一種松材變色立木識別定位方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202011216362.6
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112183489B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 曹筱瑩;楊斌;張軍強;馮一帆;田粉粉;李先峰
• 申請（專利權）人: 長光禹辰信息技術與裝備（青島）有限公司
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/764;G06V10/774;G06N20/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 巴翠昆

1.一種松材變色立木識別定位方法，其特征在于，包括：

通過搭載多光譜相機的無人機獲取待測林區的多光譜航空圖像；

對獲取的所述多光譜航空圖像進行預處理，生成DOM多光譜反射率數據；

根據所述DOM多光譜反射率數據，計算具有多個光譜特征的第一特征空間；

選取所述第一特征空間中至少兩個特征作為初分類特征進行初分類，得到第一黑白二值圖像；所述初分類為軟分類或決策樹分類；其中，進行所述軟分類時，將所述初分類特征得到的指數劃分區間，對每個區間分權賦值；計算像素的光譜指數特征；計算每個像素得分加和，加和大于閾值則保留，否則為背景；進行所述決策樹分類時，選取已有的多光譜航空圖像樣本作為訓練集，結合所述初分類特征訓練一組決策樹；依次剔除每一維度中不符合特征條件的像素，保留每一特征篩選后像素的交集像素；

根據所述第一黑白二值圖像及所述DOM多光譜反射率數據，計算具有多個紋理特征及形狀特征的第二特征空間；

選取所述第二特征空間中至少兩個特征作為再分類特征進行再分類，得到第二黑白二值圖像；所述再分類為決策樹分類；進行決策樹分類時，選取已有的多光譜航空圖像樣本作為訓練集，結合所述再分類特征訓練一組決策樹；依次剔除每一維度中不符合特征條件的像素，保留每一特征篩選后像素的交集像素；

根據所述第二黑白二值圖像中的白色像素點坐標位置獲取松材變色立木的位置。

2.根據權利要求1所述的松材變色立木識別定位方法，其特征在于，在通過搭載多光譜相機的無人機獲取待測林區的多光譜航空圖像之前，還包括：

根據松材變色立木的光譜特征，分析光譜曲線，提取特征波段；所述特征波段包括藍波段、綠波段、紅波段、紅邊波段、近紅外波段；

根據提取的所述特征波段，定制所述多光譜相機。

3.根據權利要求2所述的松材變色立木識別定位方法，其特征在于，根據所述DOM多光譜反射率數據，計算具有多個光譜特征的第一特征空間，包括：

根據所述DOM多光譜反射率數據，計算多個光譜指數，并組成第一特征空間；所述計算多個光譜指數，具體包括：

將藍波段反射率按照不同中心波長分成第一藍波段反射率和第二藍波段反射率；

將綠波段反射率按照不同中心波長分成第一綠波段反射率和第二綠波段反射率；

利用近紅外波段反射率與第二綠波段反射率之差除以近紅外波段反射率與第二綠波段反射率之和，得到第一個光譜指數；

利用紅波段反射率與第二綠波段反射率之差除以近紅波段反射率與紅邊波段反射率之差，得到第二個光譜指數；

利用近紅外波段反射率與紅波段反射率之差除以近紅外波段反射率與紅波段反射率之和，得到第三個光譜指數；

利用第二綠波段反射率、紅波段反射率、紅邊波段反射率和近紅外波段反射率之和，得到第四個光譜指數；

利用第一綠波段反射率與第二藍波段反射率之差除以第二藍波段反射率與第一藍波段反射率之差，得到第五個光譜指數；

利用第一綠波段反射率與第二藍波段反射率之差除以第一綠波段反射率與第二藍波段反射率之和，得到第六個光譜指數。

4.根據權利要求1所述的松材變色立木識別定位方法，其特征在于，根據所述第一黑白二值圖像及所述DOM多光譜反射率數據，計算具有多個紋理特征及形狀特征的第二特征空間，包括：

根據所述第一黑白二值圖像及所述DOM多光譜反射率數據，計算每處疑似變色立木冠層的面積、長寬比、矩形度、圓度、偏心度、方差、熵、相關性和HOG特征，并組成第二特征空間。

5.根據權利要求1所述的松材變色立木識別定位方法，其特征在于，在得到第一黑白二值圖像后，還包括：

將所述第一黑白二值圖像進行形態開閉運算及填充孔洞運算中的一項或多項計算；和/或，

在得到第二黑白二值圖像后，還包括：

將所述第二黑白二值圖像進行形態開閉運算及填充孔洞運算中的一項或多項計算。