[發明專利]一種人工苗木林缺苗信息獲取方法

在審

• 申請號: 202110320160.4
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113052818A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 趙煥新;梁丹;徐琪;王懿祥
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 何磊

本發明公開了一種人工苗木林缺苗信息獲取方法，包括獲取苗木的正射影像，對影像進行處理獲得樹冠二值化影像；利用網格算法計算苗木行傾斜角度，并根據傾斜角度的計算結果，順時針旋轉樹冠二值化影像，使苗木行處于水平位置；采用中心線法計算每行缺苗數量與每行缺苗位置，獲得每行缺苗數據；匯總每行缺苗數據，即獲得整體缺苗數量與整體缺苗位置數據。本發明中提出的網格?方差法可以正確計算出苗木行傾斜角度，從而可以將苗木行傾斜的影像旋轉到苗木行水平位置，方便林業工作者以行位置去查找樹木，進而方便進行補苗，保證桉樹林生長質量，提高農民收入。

技術領域

本發明涉及苗木缺苗信息獲取技術領域，特別涉及一種人工苗木林缺苗信息獲取方法。

背景技術

人工林苗木撫育期間，相比根據樹木的地理坐標去找到樹木所在位置，林業工作者更習慣于根據苗木所在行確定苗木位置，進行苗木補植。

桉樹具有干直、速生、耐旱、豐產、適應性強特點，是紙漿的重要來源，得到廣泛種植，面積已達450萬公頃。實現桉樹精細化管理，做到快速精準補植、減少資源浪費、提高產量的前提是快速準確進行桉樹缺苗數量及位置的識別。傳統獲取桉樹林缺苗信息是通過田間走訪形式，費時費力。

隨著技術的發展，無人機遙感近年來發展迅速得益于它成本低、數據獲取實時性強，操作簡單和高地面分辨率的特點。無人機遙感結合數字圖像處理技術已經在林業單木識別和森林結構信息提取中展現了巨大優勢，被越來越多的應用在苗木缺苗信息的獲取中。

但是，桉樹普遍存在一個樹樁生長有多株樹木的情況，樹冠普遍存在交叉重疊現象，不適合采用分割提取樹冠的方式提取獲得株數信息從而間接獲得缺苗數量，此外相比根據苗木的地理坐標找到樹木的位置，農民們更習慣于按行查找苗木位置。

如何利用現代化的方式，對桉樹缺苗信息進行獲取，對保證桉樹林生長質量，提高農民收入意義重大。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明可以解決現有的苗木缺苗統計一般采用人工統計的方式進行，費時費力，且對單個樹樁生長有多株樹木類的苗木，無人機遙感難以進行統計的難題。

(二)技術方案

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案，一種人工苗木林缺苗信息獲取方法，具體包括以下步驟：

S1：獲取苗木的正射影像，對影像進行處理獲得樹冠二值化影像；

S2：利用網格算法計算苗木行傾斜角度，并根據傾斜角度的計算結果，順時針旋轉樹冠二值化影像，使苗木行處于水平位置；

S3：采用中心線法計算每行缺苗數量與每行缺苗位置，獲得每行缺苗數據；

S4：匯總每行缺苗數據，即獲得整體缺苗數量與整體缺苗位置數據。

作為本發明的一種優選技術方案，所述S1中，獲得樹冠二值化影像的具體步驟為：

S101：采用無人機獲取人工林場幼齡林的若干相鄰可見光影像；

S102：將若干相鄰可見光影像拼接生成正射影像，正射影像的地面分辨率為0.5cm-1.5cm；

S103：對原始正射圖像進行去噪和圖像特征分析處理；

S104：構建三層神經網絡，將正射影像分為樹冠、雜草、陰影、裸地和其他五個類別，經BP神經網絡分類后提取出樹冠，得到樹冠圖像；

S105：對樹冠圖像進行二值化處理，再經刪除小面區域及空洞填充處理得到樹冠二值化影像。