小麦倒伏面积提取系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了小麦倒伏面积提取系统和方法，所述提取系统包括：获取单元，用于通过无人机搭载多光谱传感器获取试验区田间影像数据；预处理单元，所述预处理单元与所述获取单元相连，用于处理获取的试验区田间影像数据得到小麦冠层多光谱影像；计算单元，所述计算单元与所述预处理单元相连，用于计算小麦冠层多光谱影像中目标作物的纹理特征；选取单元，所述选取单元与所述计算单元相连，用于将计算得到的纹理特征分别与多光谱影像进行合并，使用马氏距离分类法对所述影像进行分类分析，提取小麦倒伏面积。本发明专利技术的提取系统和方法能够准确地提取小麦的倒伏面积，降低人工成本，适于规模化推广应用。化推广应用。

【技术实现步骤摘要】
小麦倒伏面积提取系统及方法


[0001]本专利技术涉及基于无人机影像的对地观测和作物表型提取领域，具体涉及小麦倒伏面积提取系统及方法。

技术介绍

[0002]小麦是世界播种面积最大、产量最多的粮食作物，其长势及产量情况影响着世界粮食安全。倒伏经常发生在小麦生长过程中，是一种常见的农业灾害，引起倒伏的原因很多，灾害性天气和小麦品种抗倒性强弱带来的影响最大。倒伏后小麦容易生疾病导致质量降低，小麦倒伏还增加了机械收获的难度。所以发生了倒伏之后，不及时获取倒伏信息会影响相关部门进行产量评估。
[0003]人工调查法和遥感影像法是目前获取小麦倒伏面积比较常用的两种方法。人工调查法由工作人员实地观察、测量统计作物倒伏信息，这种方法费时费力，效率低下，只适用于小范围的内的作物倒伏调查；遥感影像法通过获取地面的遥感影像，不同地物会呈现出不同的纹理差异，也会有不同的光谱反射率，遥感影像法通过分析这些差异来区别地物。这种方法可以一次获得大面积的小麦遥感影像，效率比人工法高很多，但基于遥感的调查方法也存在一些问题：获取影像受天气影响较大，多云和雨雪天气会严重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小麦倒伏面积提取系统，其特征在于，包括：获取单元，用于通过无人机搭载多光谱传感器获取试验区田间影像数据；预处理单元，所述预处理单元与所述获取单元相连，用于处理获取的试验区田间影像数据得到小麦冠层多光谱影像；计算单元，所述计算单元与所述预处理单元相连，用于计算小麦冠层多光谱影像中目标作物的纹理特征；选取单元，所述选取单元与所述计算单元相连，用于将计算得到的纹理特征分别与多光谱影像进行合并，使用马氏距离分类法对所述影像进行分类分析，提取小麦倒伏面积。2.根据权利要求1所述的提取系统，其特征在于，所述试验区田间影像数据是通过无人机搭载多光谱传感器于飞行高度为30～50米、飞行时间为9:00～10:00、13:00～14:00、17:00～18:00所采集获得的。3.根据权利要求1所述提取系统，其特征在于，所述计算单元用于对得到的小麦冠层多光谱影像，利用如下方法提取纹理特征：使用基于二阶概率统计的滤波工具计算正常小麦与倒伏小麦的纹理信息；纹理分析后需要统计正常和倒伏小麦的均值和方差，利用这两个值计算出变异系数和相对差异系数。4.根据权利要求1所述提取系统，其特征在于，所述选取单元用于：选择变异系数小、相对差异系数大的纹理特征作为倒伏提取模型的变量；选取红色、绿色、蓝色三个波段的均值纹理特征结合所述飞行高度、飞行时段的多光谱影像合并得到的影像；将分类得到的倒伏地块和小区边界进行叠加分析，使得倒伏地块也有小区的边界信息，统计出每一个小区中倒伏面积的大小，计算每一个小区中的倒伏面积占比。5.根据权利要求1所述提取系统，其特征在于，所述提取系统进一步包括：评价单元，所述评价单元与所述选取单元相连，用于对比人工调查数据和所述选取单元所得分类模型结构，验证分类模型精度；任选地，所述评价单元用于：用所述选取单元计算得到的每一个小区中的倒伏面积占比，与已知的人工调查出的倒伏面积占比计算差值，所述差值为分类误差。6.一种利用权利要求1～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘哲，张心璐，昝糈莉，李绍明，张晓东，邢子瑶，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：