一种植物干旱监测方法、监测模块和监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种植物干旱监测方法、监测模块和监测装置，属于农作物气象自动观测技术领域。该监测方法包括：采集植物的图像；处理采集到的植物图像，结合建立的图像特征库，初步得到植物的干旱情况；当初步判断植物有干旱情况时，获取第一设定时间段内植物图像中的植株对应的连通域面积变化情况，并获取第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况；当连通域面积在第一设定时间段内没有增长，且植物覆盖度在第二设定时间段内没有增长时，判断植物有干旱情况。与现有的植物干旱监测方法相比，该方法增加了对设定时间段内植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度有无增长的判断，降低了对植物干旱情况误判的可能性，从而提高了检测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种植物干旱监测方法、监测模块和监测装置
本专利技术涉及一种植物干旱监测方法、监测模块和监测装置，属于农作物气象自动观测

技术介绍
农作物旱情的检测和研究对农作物的生长和国家粮食保障具有重要的意义。授权公告号为CN105427279B的专利技术专利文件，公开了一种植物旱情监测方法，首先采集植物的图像信息，并处理和分析植物的图像信息，然后与预设的干旱阈值表进行比较，得到植物的干旱情况。该方法是通过图像识别技术进行干旱监测，相较于人工观测，该方法能够实现自动化监测，节省人工观测成本的同时较人工观测有很大优势，但是，在植物生长过程中，影响植物干旱的因素有很多，仅仅对图像信息进行特征提取并进行相应的处理，然后与预设的干旱阈值表进行比对以进行干旱检测，得到的干旱检测精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物干旱监测方法，用以解决现有的植物干旱监测方法的干旱检测精度较低的问题；本专利技术还提供一种植物干旱监测模块，用以解决现有的植物干旱监测方法的干旱检测精度较低的问题；本专利技术还提供一种植物干旱监测装置，用以解决现有的植物干旱监测方法的干旱检测精度较低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种植物干旱监测方法，包括以下步骤：(1)采集植物的图像；(2)处理采集到的植物图像，结合建立的图像特征库，初步得到植物的干旱情况；(3)当初步判断植物有干旱情况时，计算植物图像中的植株对应的连通域面积，并得到第一设定时间段内的连通域面积变化情况；计算植物覆盖度，得到第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况；(4)当连通域面积在第一设定时间段内没有增长，且植物覆盖度在第二设定时间段内没有增长时，判断植物有干旱情况。该植物干旱监测方法的有益效果是：该方法首先将采集到的植物图像与建立的图像特征库进行比对，实现对植物的干旱情况的初步判断，在初步判断植物有干旱情况时，进一步判断植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度在设定时间段内有无增长。由于正常情况下植株呈现出增大趋势，当干旱情况出现时植株会停止生长或萎缩，因此，若植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度在设定时间段内均没有增长，则可判定植物有干旱情况。与现有的植物干旱监测方法相比，该方法在检测植物是否有干旱情况时，增加了对设定时间段内植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度有无增长的判断，降低了对植物干旱情况误判的可能性，从而提高了检测结果的准确性，检测精度高。为了计算出植物图像中的植株对应的连通域面积，以便对第一设定时间段内的连通域面积变化情况进行判断，作为对上述植物干旱监测方法的一种改进，所述植物图像中的植株对应的连通域面积的计算过程包括：采用图像分割方法提取植物图像中的植株，将分割后的植物图像进行二值化处理，得到二值化图像，计算二值化图像中植株对应的连通域面积。为了计算出植物覆盖度，以便对第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况进行判断，作为对上述植物干旱监测方法的另一种改进，所述植物覆盖度的计算过程包括：将植物图像进行二值化处理，得到二值化图像，获取二值化图像中的植物像素以及植物图像的总像素，根据植物像素和植物图像的总像素计算得到植物覆盖度。为了实现对植物干旱情况的初步判断，作为对上述植物干旱监测方法的又一种改进，步骤(2)中，建立的图像特征库中涉及多组HSV空间颜色直方图特征以及对应的干旱情况；对采集到的植物图像进行HSV空间颜色直方图特征提取，通过将采集到的植物图像对应的HSV空间颜色直方图特征与建立的图像特征库进行比对以初步得到植物的干旱情况。本专利技术还提供了一种植物干旱监测模块，包括存储器和处理器，所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序指令，以实现如下步骤：1)采集植物的图像；2)处理采集到的植物图像，结合建立的图像特征库，初步得到植物的干旱情况；3)当初步判断植物有干旱情况时，计算植物图像中的植株对应的连通域面积，并得到第一设定时间段内的连通域面积变化情况；计算植物覆盖度，得到第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况；4)当连通域面积在第一设定时间段内没有增长，且植物覆盖度在第二设定时间段内没有增长时，判断植物有干旱情况。该植物干旱监测模块的有益效果是：该监测模块实现了对植物干旱情况的判定：首先将采集到的植物图像与建立的图像特征库进行比对，实现对植物的干旱情况的初步判断，在初步判断植物有干旱情况时，进一步判断植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度在设定时间段内有无增长。由于正常情况下植株呈现出增大趋势，当干旱情况出现时植株会停止生长或萎缩，因此，若植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度在设定时间段内均没有增长，则可判定植物有干旱情况。该监测模块在检测植物是否有干旱情况时，增加了对设定时间段内植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度有无增长的判断，降低了对植物干旱情况误判的可能性，从而提高了检测结果的准确性，检测精度高。为了计算出植物图像中的植株对应的连通域面积，以便对第一设定时间段内的连通域面积变化情况进行判断，作为对上述植物干旱监测模块的一种改进，所述植物图像中的植株对应的连通域面积的计算过程包括：采用图像分割方法提取植物图像中的植株，将分割后的植物图像进行二值化处理，得到二值化图像，计算二值化图像中植株对应的连通域面积。为了计算出植物覆盖度，以便对第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况进行判断，作为对上述植物干旱监测模块的另一种改进，所述植物覆盖度的计算过程包括：将植物图像进行二值化处理，得到二值化图像，获取二值化图像中的植物像素以及植物图像的总像素，根据植物像素和植物图像的总像素计算得到植物覆盖度。为了实现对植物干旱情况的初步判断，作为对上述植物干旱监测模块的又一种改进，步骤2)中，建立的图像特征库中涉及多组HSV空间颜色直方图特征以及对应的干旱情况；对采集到的植物图像进行HSV空间颜色直方图特征提取，通过将采集到的植物图像对应的HSV空间颜色直方图特征与建立的图像特征库进行比对以初步得到植物的干旱情况。本专利技术还提供了一种植物干旱监测装置，包括用于采集植物图像的图像采集模块以及植物干旱监测模块，所述图像采集模块输出连接所述植物干旱监测模块，所述植物干旱监测模块实现的处理过程包括：采集植物的图像；处理采集到的植物图像，结合建立的图像特征库，初步得到植物的干旱情况；当初步判断植物有干旱情况时，计算植物图像中的植株对应的连通域面积，并得到第一设定时间段内的连通域面积变化情况；计算植物覆盖度，得到第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况；当连通域面积在第一设定时间段内没有增长，且植物覆盖度在第二设定时间段内没有增长时，判断植物有干旱情况。该植物干旱监测装置的有益效果是：该监测装置实现了对植物干旱情况的判定：首先将采集到的植物图像与建立的图像特征库进行比对，实现对植物的干旱情况的初步判断，在初步判断植物有干旱情况时，进一步判断植物图像中植株对应的连通域面积和植物覆盖度在设定时间段内有无增长。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物干旱监测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)采集植物的图像；/n(2)处理采集到的植物图像，结合建立的图像特征库，初步得到植物的干旱情况；/n(3)当初步判断植物有干旱情况时，计算植物图像中的植株对应的连通域面积，并得到第一设定时间段内的连通域面积变化情况；计算植物覆盖度，得到第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况；/n(4)当连通域面积在第一设定时间段内没有增长，且植物覆盖度在第二设定时间段内没有增长时，判断植物有干旱情况。/n

【技术特征摘要】
1.一种植物干旱监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采集植物的图像；
(2)处理采集到的植物图像，结合建立的图像特征库，初步得到植物的干旱情况；
(3)当初步判断植物有干旱情况时，计算植物图像中的植株对应的连通域面积，并得到第一设定时间段内的连通域面积变化情况；计算植物覆盖度，得到第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况；
(4)当连通域面积在第一设定时间段内没有增长，且植物覆盖度在第二设定时间段内没有增长时，判断植物有干旱情况。


2.根据权利要求1所述的植物干旱监测方法，其特征在于，所述植物图像中的植株对应的连通域面积的计算过程包括：采用图像分割方法提取植物图像中的植株，将分割后的植物图像进行二值化处理，得到二值化图像，计算二值化图像中植株对应的连通域面积。


3.根据权利要求1所述的植物干旱监测方法，其特征在于，所述植物覆盖度的计算过程包括：将植物图像进行二值化处理，得到二值化图像，获取二值化图像中的植物像素以及植物图像的总像素，根据植物像素和植物图像的总像素计算得到植物覆盖度。


4.根据权利要求1所述的植物干旱监测方法，其特征在于，步骤(2)中，建立的图像特征库中涉及多组HSV空间颜色直方图特征以及对应的干旱情况；对采集到的植物图像进行HSV空间颜色直方图特征提取，通过将采集到的植物图像对应的HSV空间颜色直方图特征与建立的图像特征库进行比对以初步得到植物的干旱情况。


5.一种植物干旱监测模块，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序指令，以实现如下步骤：
1)采集植物的图像；
2)处理采集到的植物图像，结合建立的图像特征库，初步得到植物的干旱情况；
3)当初步判断植物有干旱情况时，计算植物图像中的植株对应的连通域面积，并得到第一设定时间段内的连通域面积变化情况；计算植物覆盖度，得到第二设定时间段内的植物覆盖度变化情况；
4)当连通域面积在第一设...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦涛，李涛，田东哲，王苗苗，王贝贝，赵杰，李秀红，杨玉辉，吴苏，李飞蝶，郭银博，刘立业，毛博识，黄小龙，
申请(专利权)人：河南中原光电测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41