基于图像识别的草原生态监测方法及系统技术方案

技术编号:46440110 阅读:4 留言:0更新日期:2025-09-19 20:42
本申请涉及生态监测技术领域,其具体地公开了一种基于图像识别的草原生态监测方法及系统,其利用无人机获取草原区域的高分辨率RGB图像,并对其进行几何校正与地理配准,以建立图像像素与实际空间位置的映射关联,接着,在保留地理元数据的同时对图像进行切块处理和语义分割,以分离出图像中的各个独立植株个体,生成植株实例ROI图像集合。随后,进一步通过提取植株的多尺度特征以兼顾其全局形态与局部纹理,并通过对植株图像的多尺度特征表示进行多个方向上的上下文感知强化,以增强对叶片边缘、脉序走向等空间结构特征的鉴别力,进而实现对入侵种的准确识别与定位。该方法能够有效提高草原生态监测的效率,实现对入侵物种的早期预警和精准追踪。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及生态监测,且更为具体地,涉及一种基于图像识别的草原生态监测方法及系统


技术介绍

1、草原作为重要的陆地生态系统,不仅是维系区域生态平衡、调节气候、涵养水源的关键屏障,也是畜牧业发展和生物多样性保护的基础。然而,在全球气候变化和人类活动加剧的背景下,草原面临着退化、沙化以及生物入侵等多重威胁,特别是入侵物种的蔓延,严重破坏了原有生态结构与功能,对农牧业生产和生态安全构成了严峻挑战。传统的草原生态监测主要依赖人工实地调查,这种方法不仅耗时耗力、成本高昂,而且监测范围有限,难以实现大区域、高频率的动态监测,更无法对入侵物种的早期扩张进行及时预警和精准定位。

2、近年来,基于图像识别技术的草原生态监测方法因其非接触、高效率、大范围覆盖等优势,为草原生态监测提供了新的解决思路。目前,现有方案多利用卫星遥感或无人机获取影像数据。例如,部分研究通过分析植被指数(如ndvi)等宏观指标来评估草原的整体长势和覆盖度,或结合传统机器学习方法对遥感影像进行分类,以区分不同的植被类型。然而,这些方法在精细化监测方面存在明显不足:首先,对于个体植株级别的识别本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,对所述目标草原区域的RGB图像进行图像预处理以得到带有地理坐标的目标草原局部区域图像块,包括:

3.根据权利要求1所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,所述植株实例语义分割模型为经过训练的Mask R-CNN模型。

4.根据权利要求1所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,对所述第一植株对应的植株实例ROI图像进行图像特征多方向强化感知以确定所述第一植物是否为入侵种,包括:

>5.根据权利要求4...

【技术特征摘要】

1.一种基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,对所述目标草原区域的rgb图像进行图像预处理以得到带有地理坐标的目标草原局部区域图像块,包括:

3.根据权利要求1所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,所述植株实例语义分割模型为经过训练的mask r-cnn模型。

4.根据权利要求1所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,对所述第一植株对应的植株实例roi图像进行图像特征多方向强化感知以确定所述第一植物是否为入侵种,包括:

5.根据权利要求4所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,从所述第一植株对应的植株实例roi图像提取多尺度图像特征以得到第一植物多尺度图像特征编码图,包括:

6.根据权利要求5所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,对所述第一植物多尺度图像特征编码图进行特征多方向强化感知以得到第一植物多尺度图像特征增强编码图,包括:

7.根据权利要求6所述的基于图像识别的草原生态监测方法,其特征在于,对所述第一植物多...

【专利技术属性】
技术研发人员:路远张茜杨红善段慧荣
申请(专利权)人:中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所
类型:发明
国别省市:

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