不同农业设施图像轮廓边界识别方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种针对不同农业设施的图像轮廓边界识别的方法和装置。本申请针对不同类型的农业设施进行不同的后处理操作，提高边缘识别精度。普通单体农业设施、无薄膜覆盖的农业设施的设施轮廓边界提出长宽自动校正法，解决长、宽不够完整的问题。连栋农业设施、玻璃温室、农业设施设备房的区域进行轮廓边界类型的农业设施采用等距离扩张的方法修正轮廓边界。从而使最终得到的不同农业设施图像轮廓边界识别精度高。

Methods and devices for contour boundary recognition of different agricultural facility images

【技术实现步骤摘要】
不同农业设施图像轮廓边界识别方法和装置
本申请属于农业设施遥感提取领域，尤其是涉及一种不同农业设施图像轮廓边界识别方法和装置。
技术介绍
近年来，随着农业现代化的快速发展，农业设施技术的逐渐成熟，我国农业设施面积迅速扩大，已成为全球农业设施大国。农业设施已经成为重要的土地覆盖类型。传统农业设施的提取主要是基于人工特征和机器学习分类器，存在特征选择复杂、识别精度较低、处理时间长、无法准确获取大棚边界与数量等问题。农业设施矢量边界的获取，多基于高分辨率遥感影像，通过目视解译的方式手工描绘出各个农业设施的边界。此方法费时、费力，需要数字化人员具有丰富的地学知识和影像解译经验，容易出现误差。不论是光谱与纹理组合还是面向对象法，自动提取农业设施大棚的精度不高，主要是因为区域中分布多种类型的农业设施、密度大、半透明薄膜与里面种植的地物存在像元混淆、材质多种多样等，具体可包括如下特征：透明屋顶颜色不同(蓝色、百色等)，屋顶材质不同(塑料薄膜、玻璃、玻璃钢)、厚度差异大、光的反射和吸收规律不同、大棚内种植作物种类多样(蔬菜、幼苗、葡萄等)、大棚覆盖物不同(保温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不同农业设施图像轮廓边界识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：获取高分辨遥感影像，对高分辨遥感影像每个像素点的农业设施类型进行标注，农业设施类型为非农业设施、普通单体农业设施、连栋农业设施、覆盖网的农业设施、玻璃温室农业设施、无薄膜覆盖的农业设施以及农业设施设备房这7个类别农业设施；/nS2：将整张图像上相邻且相同的农业设施类别的像素进行合并得到图斑，去除其中面积和/或周长小于阈值的图斑，将剩余图斑进行矢量化和矩形化，以最小面积的外接矩形表示农业设施的初步轮廓边界；/nS3：对于标记为普通单体农业设施、无薄膜覆盖的农业设施的初步轮廓边界进行长度和宽度的校正；/n对于标记为连栋农...

【技术特征摘要】
1.一种不同农业设施图像轮廓边界识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取高分辨遥感影像，对高分辨遥感影像每个像素点的农业设施类型进行标注，农业设施类型为非农业设施、普通单体农业设施、连栋农业设施、覆盖网的农业设施、玻璃温室农业设施、无薄膜覆盖的农业设施以及农业设施设备房这7个类别农业设施；
S2：将整张图像上相邻且相同的农业设施类别的像素进行合并得到图斑，去除其中面积和/或周长小于阈值的图斑，将剩余图斑进行矢量化和矩形化，以最小面积的外接矩形表示农业设施的初步轮廓边界；
S3：对于标记为普通单体农业设施、无薄膜覆盖的农业设施的初步轮廓边界进行长度和宽度的校正；
对于标记为连栋农业设施、玻璃温室、农业设施设备房的初步轮廓边界进行轮廓边界等距离扩张；
S4：整合轮廓边界结果、输出标记了具有不同农业设施轮廓边界的图像。


2.根据权利要求1所述的不同农业设施图像轮廓边界识别方法，其特征在于，
宽度自动校正包括以下步骤：
S311：根据农业设施的初步轮廓边界的边长大小确定农业设施的宽度ω；
S312：求得农业设施的初步轮廓边界的矩形的四点坐标，由四点坐标计算矩形两个宽度的中心点，计为(x1，y1)，(x2，y2)，连接该两点生成矩形宽度一侧的中心线段；
S313：计算宽度ω与实际农业设施宽度差异值的百分比，Δω＝abs(ω-ω0)/ω0；
S314：按照农业设施提取精度不得低于90％的要求，若Δω大于10％，农业设施的初步轮廓边界的宽度与实际差距较大，需要进行宽度校正，校正方式为分别在距离中心线垂直距离abs(ω-ω0)/2处生成中心线的两条平行线，将两条平行线连接形成封闭的矩形，即为宽度校正后的农业设施轮廓边界。


3.根据权利要求1所述的不同农业设施图像轮廓边界识别方法，其特征在于，
长度自动校正包括以下步骤：
S321：生成农业设施选框；支持向量机能提取人工农业设施得成片分布，根据农业设施的区域位置以及成片分布规则，在农业设施外围生成农业设施选框；
S322：在每个农业设施选框内，记录农业设施的个数λ、每个农业设施的长度，计算当前选框内农业设施长度平均值；
S323：长度异常矩形定位。当前选框内每个农业设施的长度与上述求得的农业设施的长度均值比较，若长度差异不在10％的误差范围内，则标记该农业设施为长度异常的农业设施；
S324：获取长度异常的农业设施的矩形中心线与旋转角度；
S325：根据矩形中心线与旋转角度以及平均长度生成新的矩形即长度校正后为农业设施轮廓边界。


4.根据权利要求1所述的不同农业设施图像轮廓边界识别方法，其特征在于，
轮廓边界等距离扩张包括以下步骤：
S331：分别生成农业设施的初步轮廓边界四个边的平行线；
S332：延长四条平行线，分别相交四点，计算四点坐标；
S333：连接四点坐标形成封闭的矩形，即为轮廓边...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞飞，陆洲，
申请(专利权)人：中科禾信遥感科技苏州有限公司，中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32