本发明专利技术公开了一种山地枯死树识别定位方法、装置、设备及存储介质，该方法包括构建样本数据集输入卷积神经网络模型进行训练，获得山地目标枯死树识别模型，获取无人机执行最佳采集航线时采集的目标山地的正射图像，提取所述正射图像的中心点经纬度坐标，利用山地目标枯死树识别模型对正射图像进行识别，提取枯死树识别图像中目标枯死树候选框在像素坐标系下的中心点坐标，转换为地理坐标系下的坐标，并与对应的目标枯死树候选框相关联。本发明专利技术通过山地目标枯死树识别模型在枯死树识别时生成的目标枯死树候选框，利用正射图像的中心点经纬度坐标，精确确定目标枯死树候选框的地理坐标，解决了目前山地枯死树识别定位的准确性和效率不高的技术问题。效率不高的技术问题。效率不高的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
山地枯死树识别定位方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及图像识别
，尤其涉及到一种山地枯死树识别定位方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]松树广泛分布于我国各省之间，占我国森林资源的25%，它的健康与生态环境保护密切相关。松材线虫是松树萎蔫病的一种主要致病因子，松树感染该病后最快40天即可枯死。
[0003]目前林业松材线虫防控的主要方式为人工地面监测，存在林区面积大，林木密度高、通视条件差、山高路陡，人力难以抵达，而且人力巡检无法查看树冠上面的情况。巡护人员文化素质参差不齐，巡护数据差异大，且很难验证，错报、误报、瞒报、乱报情况频繁，数据参考性差，对松材线虫病病害防控决策造成很大的困扰。
[0004]无人机低空遥感具有低成本、高效率、高分辨率、方便灵活等优势，已经被广泛应用于枯死树木的监测中，森林病虫害监测不仅要求及时获取最新的影像，还需要及时从影像上获取枯死树木的位置信息，以便工作人员及早采取措施，避免病害扩散造成更大的危害，目前的枯死树木信息提取主要是依靠人工目视判读，费时费力且无法准确落实异常松树情况。因此，如何对山地枯死树进行准确的识别定位，是一个亟需解决的技术问题。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种山地枯死树识别定位方法、装置、设备及存储介质，旨在解决目前山地枯死树识别定位的准确性和效率不高的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种山地枯死树识别定位方法，所述方法包括以下步骤：构建样本数据集；其中，所述样本数据集包括若干张具有标注的山地枯死树正射图像，所述山地枯死树正射图像包括目标枯死树和非目标枯死树；将所述样本数据集输入卷积神经网络模型进行训练，获得山地目标枯死树识别模型；获取无人机执行最佳采集航线时采集的目标山地的正射图像，提取所述正射图像的中心点经纬度坐标；利用所述山地目标枯死树识别模型对所述正射图像进行识别，获得目标山地的枯死树识别图像；其中，所述枯死树识别图像包括目标枯死树候选框；提取所述目标枯死树候选框在像素坐标系下的中心点坐标，基于正射图像的中心点经纬度坐标，将所述中心点坐标转换为地理坐标系下的坐标，并与对应的目标枯死树候选框相关联。
[0008]可选的，所述构建样本数据集步骤，具体包括：获取无人机相机采集的山地枯死树正射图像；其中，所述山地枯死树正射图像包括目标枯死树和非目标枯死树；对所述山地枯死树正射图像中的目标枯死树和非目标枯死树进行标注，利用标注后的山地枯死树正射图像构建样本数据集；按比例随机抽取所述样本数据集，分为训练数据集和验证数据集。
[0009]可选的，所述将所述样本数据集输入卷积神经网络模型进行训练，获得山地目标枯死树识别模型步骤，具体包括：利用所述训练数据集对卷积神经网络模型进行训练，利用所述验证数据集对训练后的模型进行验证；其中，所述卷积神经网络模型采用YOLOv5模型。
[0010]可选的，所述无人机执行最佳采集航线为无人机根据目标航点经纬度坐标和目标航点飞行高度执行目标山地的正射图像采集任务，其中，目标航点经纬度坐标为正射图像的中心点经纬度坐标；所述获取无人机执行最佳采集航线时采集的目标山地的正射图像步骤之前，所述方法还包括：确定无人机执行最佳采集航线的目标航点经纬度坐标和目标航点飞行高度。
[0011]可选的，确定无人机执行最佳采集航线的目标航点经纬度坐标步骤，具体包括：根据所述无人机相机参数和仿地飞行高度，确定单张山地枯死树正射图像对应的地面覆盖小矩形的尺寸参数；利用地面覆盖小矩形铺满目标山地的最小外接矩形，并获取最小外接矩形下每个地面覆盖小矩形的中心点坐标；建立最小外接矩形到标准坐标系矩形的变换矩阵，利用所述变换矩阵将每个地面覆盖小矩形的中心点坐标变换到经纬度坐标；遍历摘除与所述目标山地的多边形不相交的地面覆盖小矩形，获取剩下的所述地面覆盖小矩形的中心点经纬度坐标作为目标航点经纬度坐标。
[0012]可选的，确定无人机执行最佳采集航线的目标航点飞行高度步骤，具体包括：获取目标山地的数字高程模型数据，根据每个所述目标航点经纬度坐标读取目标航点与起飞航点的数字高程模型数据，确定每个航点的飞行高度。
[0013]可选的，基于正射图像的中心点经纬度坐标，将所述中心点坐标转换为地理坐标系下的坐标步骤，具体包括：基于正射图像的中心点经纬度，计算获得正射图像的像素坐标系中单位像素对应的经纬度值，并根据单位像素对应的经纬度值，计算获得目标枯死树候选框的中心点在地理坐标系下的坐标。
[0014]可选的，所述无人机相机参数包括成像单元尺寸、相机焦距和拍摄照片比例。
[0015]可选的，所述仿地飞行高度是保证所述单张山地枯死树正射图像上树木最清晰且地面覆盖面积最大时得到的无人机距离树木树冠的最佳高度。
[0016]可选的，所述利用地面覆盖小矩形铺满目标山地的最小外接矩形步骤中，还包括：利用地面覆盖小矩形，在预设重叠率的条件下铺满目标山地的最小外接矩形；其中，所述预设重叠率为无人机相机拍摄目标山地时拍摄效率最高的航向重叠率和旁向重叠率。
[0017]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种山地枯死树识别定位装置，所述山地枯死树识别定位装置包括：构建模块，用于构建样本数据集；其中，所述样本数据集包括若干张具有标注的山
地枯死树正射图像，所述山地枯死树正射图像包括目标枯死树和非目标枯死树；训练模块，用于将所述样本数据集输入卷积神经网络模型进行训练，获得山地目标枯死树识别模型；获取模块，用于获取无人机执行最佳采集航线时采集的目标山地的正射图像，提取所述正射图像的中心点经纬度坐标；识别模块，用于利用所述山地目标枯死树识别模型对所述正射图像进行识别，获得目标山地的枯死树识别图像；其中，所述枯死树识别图像包括目标枯死树候选框；定位模块，用于提取所述目标枯死树候选框在像素坐标系下的中心点坐标，基于正射图像的中心点经纬度坐标，将所述中心点坐标转换为地理坐标系下的坐标，并与对应的目标枯死树候选框相关联。
[0018]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种山地枯死树识别定位设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的山地枯死树识别定位程序，所述山地枯死树识别定位程序被所述处理器执行时实现上述的山地枯死树识别定位方法的步骤。
[0019]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有山地枯死树识别定位程序，所述山地枯死树识别定位程序被处理器执行时实现上述的山地枯死树识别定位方法的步骤。
[0020]本专利技术实施例提出的一种山地枯死树识别定位方法、装置、设备及存储介质，该方法包括构建样本数据集，将样本数据集输入卷积神经网络模型进行训练，获得山地目标枯死树识别模型，获取无人机执行最佳采集航线时采集的目标山地的正射图像，提取所述正射图像的中心点经纬度坐标，利用山地目标枯死本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种山地枯死树识别定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：构建样本数据集；其中，所述样本数据集包括若干张具有标注的山地枯死树正射图像，所述山地枯死树正射图像包括目标枯死树和非目标枯死树；将所述样本数据集输入卷积神经网络模型进行训练，获得山地目标枯死树识别模型；获取无人机执行最佳采集航线时采集的目标山地的正射图像，提取所述正射图像的中心点经纬度坐标；利用所述山地目标枯死树识别模型对所述正射图像进行识别，获得目标山地的枯死树识别图像；其中，所述枯死树识别图像包括目标枯死树候选框；提取所述目标枯死树候选框在像素坐标系下的中心点坐标，基于正射图像的中心点经纬度坐标，将所述中心点坐标转换为地理坐标系下的坐标，并与对应的目标枯死树候选框相关联。2.如权利要求1所述的山地枯死树识别定位方法，其特征在于，所述构建样本数据集步骤，具体包括：获取无人机相机采集的山地枯死树正射图像；其中，所述山地枯死树正射图像包括目标枯死树和非目标枯死树；对所述山地枯死树正射图像中的目标枯死树和非目标枯死树进行标注，利用标注后的山地枯死树正射图像构建样本数据集；按比例随机抽取所述样本数据集，分为训练数据集和验证数据集。3.如权利要求2所述的山地枯死树识别定位方法，其特征在于，所述将所述样本数据集输入卷积神经网络模型进行训练，获得山地目标枯死树识别模型步骤，具体包括：利用所述训练数据集对卷积神经网络模型进行训练，利用所述验证数据集对训练后的模型进行验证；其中，所述卷积神经网络模型采用YOLOv5模型。4.如权利要求1所述的山地枯死树识别定位方法，其特征在于，所述无人机执行最佳采集航线为无人机在每个目标航点经纬度坐标和目标航点飞行高度执行目标山地的正射图像采集任务，其中，目标航点经纬度坐标为正射图像的中心点经纬度坐标；所述获取无人机执行最佳采集航线时采集的目标山地的正射图像步骤之前，所述方法还包括：确定无人机执行最佳采集航线的目标航点经纬度坐标和目标航点飞行高度。5.如权利要求4所述的山地枯死树识别定位方法，其特征在于，确定无人机执行最佳采集航线的目标航点经纬度坐标步骤，具体包括：根据所述无人机相机参数和仿地飞行高度，确定单张山地枯死树正射图像对应的地面覆盖小矩形的尺寸参数；利用地面覆盖小矩形铺满目标山地的最小外接矩形，并获取最小外接矩形下每个地面覆盖小矩形的中心点坐标；建立最小...
【专利技术属性】
技术研发人员：马云强，芦俊佳，张海燕，李林玉，储博程，
申请(专利权)人：云南这里信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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