[發明專利]一種基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測方法及系統在審
| 申請號： | 202011309279.3 | 申請日： | 2020-11-20 |
| 公開（公告）號： | CN112418075A | 公開（公告）日： | 2021-02-26 |
| 發明（設計）人： | 梁治華;丁志平;朱爽 | 申請（專利權）人： | 北京艾爾思時代科技有限公司;北京工業職業技術學院 |
| 主分類號： | G06K9/00 | 分類號： | G06K9/00;G06K9/32;G06T3/40;G06T7/11;G06T7/136;G06T17/00 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人： | 王立普 |
| 地址： | 100080 北京市海淀區中關*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 高度 模型 玉米 倒伏 區域 檢測 方法 系統 | ||
1.一種基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測方法，其特征在于，包括：
通過無人機對玉米種植區域進行拍攝；
對多張無人機拍攝圖片進行拼接得到數字正射影像，以及對多張無人機拍攝圖片進行三維重建得到數字表面模型；
根據所述數字正射影像確定玉米種植區域的土壤點；
根據所述數字表面模型和所述土壤點確定玉米冠層高度模型；
基于所述玉米冠層高度模型，采用OSTU算法分割提取玉米的倒伏區域。
2.根據權利要求1所述的基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測方法，其特征在于，所述根據所述數字正射影像確定玉米種植區域的土壤點，具體包括：
基于所述數字正射影像，利用數字化方法提取出玉米種植區域；
利用可見光波段差異植被指數，提取所述玉米種植區域中的土壤點。
3.根據權利要求1所述的基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測方法，其特征在于，所述根據所述數字表面模型和所述土壤點確定玉米冠層高度模型，具體包括：
使用25*25窗口最小值濾波土壤點，提取出局域窗口內高程值最低的土壤點，得到土壤高程散點；
對所述土壤高程散點進行最近鄰插值得到無植被覆蓋的基準高程模型；
利用所述數字表面模型與所述基準高程模型作差，得到玉米冠層高度模型。
4.根據權利要求2所述的基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測方法，其特征在于，所述可見光波段差異植被指數的計算公式如下：
VDVI＝(2*ρG-ρB-ρR)/(2*ρG+ρB+ρR)
其中ρG，ρB和ρR分別是綠波段的光譜值、藍波段的光譜值和紅波段的光譜值。
5.一種基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測系統，其特征在于，包括：
拍攝模塊，用于通過無人機對玉米種植區域進行拍攝；
拼接及重建模塊，用于對多張無人機拍攝圖片進行拼接得到數字正射影像，以及對多張無人機拍攝圖片進行三維重建得到數字表面模型；
土壤點確定模塊，用于根據所述數字正射影像確定玉米種植區域的土壤點；
玉米冠層高度模型確定模塊，用于根據所述數字表面模型和所述土壤點確定玉米冠層高度模型；
倒伏區域檢測模塊，用于基于所述玉米冠層高度模型，采用OSTU算法分割提取玉米的倒伏區域。
6.根據權利要求5所述的基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測系統，其特征在于，所述土壤點確定模塊具體包括：
玉米種植區域提取單元，用于基于所述數字正射影像，利用數字化方法提取出玉米種植區域；
土壤點提取單元，用于利用可見光波段差異植被指數，提取所述玉米種植區域中的土壤點。
7.根據權利要求5所述的基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測系統，其特征在于，所述玉米冠層高度模型確定模塊具體包括：
土壤高程散點提取單元，用于使用25*25窗口最小值濾波土壤點，提取出局域窗口內高程值最低的土壤點，得到土壤高程散點；
插值單元，用于對所述土壤高程散點進行最近鄰插值得到無植被覆蓋的基準高程模型；
作差單元，用于利用所述數字表面模型與所述基準高程模型作差，得到玉米冠層高度模型。
8.根據權利要求6所述的基于冠層高度模型的玉米倒伏區域檢測系統，其特征在于，所述可見光波段差異植被指數的計算公式如下：
VDVI＝(2*ρG-ρB-ρR)/(2*ρG+ρB+ρR)
其中ρG，ρB和ρR分別是綠波段的光譜值、藍波段的光譜值和紅波段的光譜值。
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