一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种农情采集与实时更新方法及系统，属于农业信息领域，具体涉及一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法及系统。该方法及系统基于智能手机，是轻量级的农情信息采集与实时更新的技术，能够实现农情信息采集中信息的简单、快速、自动提取，并能将实时采集的农情信息(智能手机拍摄的图像)智能叠加到原始的遥感影像中，保证农情信息的实时性，同时减少现场人工采集工作量，为遥感影像的内业解译提供参考，能有效解决现有农情采集过程中“外业工作量大、内业误差大”的工作现状，优化农业资源调查工作资源配置，为农作物估产估量提供更加丰富的数据支撑与技术方案。

A system and level of acquisition and real time updating method based on intelligent mobile phone

The present invention relates to a system and a level of acquisition and real time updating method, belonging to the field of agricultural information, in particular relates to a system and level of acquisition and real time updating method based on intelligent mobile phone. The method and system based on intelligent mobile phone, is the agricultural information acquisition and real-time update of lightweight technology, can realize the information of agricultural information collection of simple, fast, automatic extraction, and can be real-time acquisition of agricultural information (image intelligent mobile phone shot) intelligent added to the original remote sensing image in real-time agricultural information at the same time, reduce the manual collection workload, within the industry for the remote sensing images provide a reference, can effectively solve the current situation of agricultural work in the process of collecting \outside the industry, heavy workload and error within the industry\, optimize the allocation of resources of agricultural resources investigation, provide data support scheme and technology more abundant for crop yield estimation measure.

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法及系统
本专利技术涉及一种农情采集与实时更新方法及系统，属于农业信息领域，具体涉及一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法及系统。
技术介绍
现有的农业信息采集方法操作复杂，自动化程度低，从而导致了现有的家情信息处理领域所存在的“外业工作量大、内业误差大”的工作现状，严重阻碍了农业资源调查工作，影响了农资的优化配置工作，难以为农作物估产估量提供更加丰富的数据支撑与技术方案。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法及系统。该方法及系统基于智能手机，是轻量级的农情信息采集与实时更新的技术，能够实现农情信息采集中信息的简单、快速、自动提取，并能将实时采集的农情信息(智能手机拍摄的图像)智能叠加到原始的遥感影像中，保证农情信息的实时性，同时减少现场人工采集工作量，为遥感影像的内业解译提供参考，能有效解决现有农情采集过程中“外业工作量大、内业误差大”的工作现状，优化农业资源调查工作资源配置，为农作物估产估量提供更加丰富的数据支撑与技术方案。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，包括：图像拍摄步骤，利用手机实时拍摄图像，并通过GPS定位信息关联图像的位置信息；二次分区步骤，根据实时采集图像中的光谱信息，将原始遥感影像做区域化分割，确保每个二次划分区域的几何形状尽量规整、区域内作物品种单一；关键帧提取步骤，筛选在所述二次划分区域中拍摄的视频流的关键帧，提取关键帧影像中的作物范围；图像信息融合步骤，对影像进行翻转拉伸后再将其融合至原始遥感影像中。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，还包括：地标校正步骤，根据人工标识的原始影像中的参考点，校正与优化农情采集过程中GPS实时定位的精度以及实时采集的图像于原始遥感影像的匹配精度。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，还包括：所述图像拍摄步骤中的图像采集方式为视频流的连续采集，并且以一定时间间隔对采集的视频流进行抽样，对抽样图像做拍摄角度和拍摄距离测量，依据GPS传感器、加速传感器等综合信息，通过对采样图像帧的计算结果进行三角变换求解未被抽样选取的图像帧的位置信息。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，还包括：所述关键帧提取步骤中对智能手机拍摄的视频流提取表征区域农情信息的关键帧图像，采用边缘识别算法，从关键帧中提取区块农作物大小、形状等信息；采用Canny和Snake算法结合的方式获取农情图像中农作物区域。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，还包括：图像信息融合步骤中，将手机采集并经过边缘提取的图像中，离拍摄点最近的一点作为农作物区域的定位几点，将此点位置与遥感影像中对应位置关联起来。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，还包括：所述图像信息融合步骤中，利用手机拍摄参数，根据三角函数变换规则，非线性的将农作物区域旋转、拉伸至原始遥感影像所对应农作物区域大小，并将其覆盖至原始影像之上，形成更新后新的影像。在手机采集的农作物区域较大时，可将手机及采集的农作物区域剪裁成小块，并复制小块影像，同时复制增加、拼接小块影像，避免在图像融合的过程中，因图像拉伸而引起的大幅变形，从而内业遥感解译人员无法有效识别的情况发生。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，还包括：在手机采集的农作物区域较大时，将手机及采集的农作物区域剪裁成小块，并复制小块影像，同时复制增加、拼接小块影像，块的大小根据整个采集图像的大小，由人工预先设定，并且复制块在空间上与原始图像块相连的方式。一种基于智能手机的农情采集与实时更新系统，包括：图像拍摄模块，利用手机实时拍摄图像，并通过GPS定位信息关联图像的位置信息；二次分区模块，根据实时采集图像中的光谱信息，将原始遥感影像做区域化分割，确保每个二次划分区域的几何形状尽量规整、区域内作物品种单一；关键帧提取模块，筛选在所述二次划分区域中拍摄的视频流的关键帧，提取关键帧影像中的作物范围；图像信息融合模块，对影像进行翻转拉伸后再将其融合至原始遥感影像中。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新系统，所述图像拍摄步模块的图像采集方式为视频流的连续采集，并且以一定时间间隔对采集的视频流进行抽样，对抽样图像做拍摄角度和拍摄距离测量，依据GPS传感器、加速传感器等综合信息，通过对采样图像帧的计算结果进行三角变换求解未被抽样选取的图像帧的位置信息。优化的，上述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新系统，所述关键帧提取模块中对智能手机拍摄的视频流提取表征区域农情信息的关键帧图像，采用边缘识别算法，从关键帧中提取区块农作物大小、形状等信息；采用Canny和Snake算法结合的方式获取农情图像中农作物区域。因此，本专利技术通过对农情图像的实时采集，以及与原始遥感影像的坐标匹配，将采集到的实时农情信息更新至原始遥感影像中，提高了农情外业采集的自动化程度，同时为内业遥感解译提供了更加丰富的实时数据支撑，解决了现有的基于遥感影像和外业核查的农情调查过程中，需要大量人工参与的环节，减少人力物力成本；同时，基于遥感影像与地面采集图像融合处理的方法，能够为遥感影像在其它行业方向的应用提供辅助与借鉴作用。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于智能手机的农情采集与实时更新的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于智能手机的农情采集与实时更新系统的功能划分和结构框图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本专利技术实施例中，采用Android智能手机平台开发客户端应用，选取ArcGISRuntimeSDKforAndroid10.2.8部署开发环境，采用OpenCV库实现移动端的图像处理操作。如图1所示：在本专利技术实施例的基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其包括如下步骤：S1、人工标识原始影像中的参考点。由于GPS定位存在一定误差，为使现场手机实时采集的图像能够与原始的遥感影像对应，需要选择识别性强、短时不会发生改变、易于识别的地理信息，用户优化后续的原始图像与手机拍摄图像的匹配过程。此步骤的功能即是通过人工选择区域性具有上述特征的地理信息参考点。S2、手机实时拍摄图像，并通过GPS定位信息关联图像的位置信息。智能手机中预先存储的遥感影像是带有位置信息的，此步骤通过读取现场采集图片时手机的GPS信息，将图像采集时的相关信息和遥感影像关联起来，包括采集地点(手机拍摄地点)的经纬度位置信息、拍摄朝向、聚焦点和拍摄仰角俯角等。S3、关联原始影像中兴趣区域，并根据实时采集图像中的信息二次划分区域。此步骤的目的在于，根据实时采集图像中的光谱信息，将原始遥感影像做区域化分割，尽量确保每个二次划分的区域几何形状尽量规整、区域内作物品种单一，以保证后续的影响融合过程的精度。S4、选择原始影像二次划分区域中有代表性的图像，提取兴趣区域并做翻转处理。由于智能手机实时采集的数据采用摄像方式，因此在S2步骤划分了二次区域后，应筛选区域内拍摄视频流的关键帧，关键帧中的信息应能代表该区域内的农情信息。接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其特征在于，包括：图像拍摄步骤，利用手机实时拍摄图像，并通过GPS定位信息关联图像的位置信息；二次分区步骤，根据实时采集图像中的光谱信息，将原始遥感影像做区域化分割，确保每个二次划分区域的几何形状尽量规整、区域内作物品种单一；关键帧提取步骤，筛选在所述二次划分区域中拍摄的视频流的关键帧，提取关键帧影像中的作物范围；图像信息融合步骤，对影像进行翻转拉伸后再将其融合至原始遥感影像中。

【技术特征摘要】
1.一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其特征在于，包括：图像拍摄步骤，利用手机实时拍摄图像，并通过GPS定位信息关联图像的位置信息；二次分区步骤，根据实时采集图像中的光谱信息，将原始遥感影像做区域化分割，确保每个二次划分区域的几何形状尽量规整、区域内作物品种单一；关键帧提取步骤，筛选在所述二次划分区域中拍摄的视频流的关键帧，提取关键帧影像中的作物范围；图像信息融合步骤，对影像进行翻转拉伸后再将其融合至原始遥感影像中。2.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其特征在于，还包括：地标校正步骤，根据人工标识的原始影像中的参考点，校正与优化农情采集过程中GPS实时定位的精度以及实时采集的图像于原始遥感影像的匹配精度。3.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其特征在于，所述图像拍摄步骤中的图像采集方式为视频流的连续采集，并且以一定时间间隔对采集的视频流进行抽样，对抽样图像做拍摄角度和拍摄距离测量，依据GPS传感器、加速传感器等综合信息，通过对采样图像帧的计算结果进行三角变换求解未被抽样选取的图像帧的位置信息。4.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其特征在于，所述关键帧提取步骤中对智能手机拍摄的视频流提取表征区域农情信息的关键帧图像，采用边缘识别算法，从关键帧中提取区块农作物大小、形状等信息；采用Canny和Snake算法结合的方式获取农情图像中农作物区域。5.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其特征在于，图像信息融合步骤中，将手机采集并经过边缘提取的图像中，离拍摄点最近的一点作为农作物区域的定位几点，将此点位置与遥感影像中对应位置关联起来。6.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的农情采集与实时更新方法，其特征在于，所述图像信息融合步骤中，利用手机拍摄参数，根据三角函数变换规则，非线性的将...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，张良，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42