[发明专利]大尺度作物种植面积车载调查方法与系统

权利要求书

1.一种大尺度作物种植面积车载调查方法，包含：

——GPS位置信息与GIS地图的匹配，实现车辆导航及车辆轨迹线的绘制；

——图像的位置信息、采集图像的时间与图像的匹配，获得事后处理及检验的位置信息和图像信息，其中，图像通过安装于车顶的摄像机实时获取；

——确定作物纵向种植宽度W，为作物种植面积的计算提供必要的参数：将倾角传感器固定在摄像机上，随着摄像机一起摆动，测量车辆侧倾角即摄像机对应垂直视野的摆动角度β，通过公式W＝H[tan(β+α)-tan(β-α)]计算作物纵向种植宽度并保存到数据库，其中H为摄像机与作物冠层的高度差，α为摄像机的垂直视场角的一半；

——图像的保存与提取，获得并保存连续的图像视频以及作物识别所需的单帧图像；

——图像栅格算法，对待识别的作物图像进行栅格化，以提高作物识别的实时性和正确性；

——作物识别，自动识别作物的种类；

——GPS位置信息与各类作物种植信息的存储，保存样方的位置信息及样方内各类作物的种植信息；

——各类作物种植面积及种植成数的计算，计算样方内各类作物的种植面积及样方的总面积，并根据计算结果得到每种作物的种植成数。

2.根据权利要求1所述的大尺度作物种植面积车载调查方法，其特征在于所述GPS位置信息与GIS地图的匹配包含：

第一步骤，将GPS经纬度信息转化为平面坐标信息；

第二步骤，在GIS地图上引导车辆到达采样地点；

第三步骤，在样方所在的GIS地图上绘制采样时的车辆轨迹线。

3.根据权利要求1所述的大尺度作物种植面积车载调查方法，其特征在于图像的位置信息、采集图像的时间与图像的匹配包含：

第一步骤，将GPS接收到的位置信息及时间信息标注在每帧图像上；

第二步骤，以采样时的时间命名来保存连续视频，以方便视频回放时计算作物的种植面积；

第三步骤，每帧图像以采集的时间来命名保存，以方便从数据库中读取该图像对应的位置信息。

4.根据权利要求1所述的大尺度作物种植面积车载调查方法，其特征在于所述图像保存与提取包含：

第一步骤，将采样过程保存为连续视频，供事后处理与检查；

第二步骤，在保存连续视频的同时，每隔一定的时间提取单帧图像供作物识别使用，这里的时间间隔根据车速、摄像机的高度及摄像机的拍摄角度来确定。

5.根据权利要求1所述的大尺度作物种植面积车载调查方法，其特征在于所述图像栅格算法包含：

第一步骤，根据作物的疏密将每帧作物图像分为16或32个栅格；

第二步骤，以边角处的四个栅格作为特征提取和作物识别的开始区域，并根据识别的结果决定其他栅格是否还需要进行作物识别。

6.根据权利要求1所述的大尺度作物种植面积车载调查方法，其特征在于所述作物种类的识别包含：

第一步骤，对栅格化后的图像进行预处理；

第二步骤，提取各栅格内图像的纹理特征、形状特征及颜色特征；

第三步骤，针对不同的作物种类采用不同的特征组合，从图像边角四个开始区域进行作物种类的识别；

第四步骤，根据步骤三的识别结果，决定需继续识别的栅格的位置及顺序，判断图像中作物的种类；

第五步骤，根据识别的结果触发记录作物种植信息的数据库，进行位置信息的保存。

7.根据权利要求1所述的大尺度作物种植面积车载调查方法，其特征在于所述GPS位置信息与各类作物种植信息的存储包含：

第一步骤，将GPS接收机接收到的位置信息、时间信息以及转换后得到的平面坐标信息等存储于数据库的GPS信息表中；

第二步骤，将各类作物的种植信息分类存储于数据库对应的表中。

8.根据权利要求1所述的大尺度作物种植面积车载调查方法，其特征在于所述各类作物种植面积及种植成数的计算包含：

第一步骤，根据数据库记录的GPS信息及宽度信息，计算整个样方的面积；

第二步骤，根据数据库中记录的各类作物的种植信息，计算各类作物的种植面积；

第三步骤，计算各类作物的种植成数，并保存到数据库对应表格中。