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专利号: 2019101684519
申请人: 贵州师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种喀斯特地区火龙果单株识别自动提取方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:(1)使用无人机平台搭载可见光镜头规划自动航线,将无人机航高、航向、旁向重叠度分别设置为40m、70%、60%,进行拍照获取种植火龙果测区的航片;

(2)使用影像拼接软件导入航片,完成空中三角形测量计算生成航摄点云数据,获取测区数字正射影像图;

(3)通过对航片获取过程中因无人机抖动产生的变形、扭曲、失真、模糊和噪音的纠正,并对其进行图像增强、整饰、裁剪、重建的预处理获取测区高分辨率影像;

(4)对获取的高分辨率影像进行波段计算,计算方法为:float(2*b2‑b1‑b3/2*b2+b1+b3),其中float表示计算结果为浮点型,b1、b2、b3分别表示红、绿、蓝三波段;

(5)采用最大类方差法按照图像的灰度特性将其分为背景和目标两部分,利用IDL交互式语言编程实现自动提取分割阈值,当阈值T使目标与背景之间的类方差最大时,阈值T即为分割目标地物的最佳阈值;

(6)使用提取的阈值将目标地物与背景值分割成两个不同的图层获取测区火龙果的矢量斑块;

(7)使用ArcGIS软件的几何工具计算每一小块图斑的面积,剔除背景和零碎图斑获取仅含目标地物的矢量斑块;

(8)判断图斑是否分离,对分离彻底的斑块进行统计即为火龙果单株数,对分离不彻底连在一起的株丛,采用一种用分离彻底的火龙果单株平均面积分割连体株丛的方法,方法为:用每个连体斑块的面积分别除以单株火龙果的平均面积,获得每个连体斑块的分离数,将其使用设定的规则转化为整型即为连体植株的单株分离数量;

(9)将分离彻底的植株数加上连体植株的分离数即为整个测区的单株总数量;

(10)人机交互野外验证获取测区实际单株数验证自动提取的精度,验证方法为式中,ρ表示正确率,M表示提取株数,N表示实际株数。

2.根据权利要求1所述的一种喀斯特地区火龙果单株识别自动提取方法,其特征在于:步骤(5)中最大类方差法计算方法:

N0+N1=MN                            (9)W0+W1=1                             (10)μ=W0μ0+W1μ1                      (11)

2 2

σ=W0(μ0‑μ) +W1(μ1‑μ)           (12)式中:W0为目标像元点占整景图像的比例,W1为背景像元点占整景图像的比例,μ0为目标地物像元平均灰度,μ1为背景像元平均灰度,μ为图像总平均灰度,MN表示图像大小,N0为灰度小于T的像元个数,N1为灰度大于T的像元个数,σ为类间方差。