[发明专利]一种多光谱图像采集方法和装置无效

申请号：	201310482357.3	申请日：	2013-10-15
公开（公告）号：	CN103575917A	公开（公告）日：	2014-02-12
发明（设计）人：	孙红;吴倩;李民赞;郑立华;钟振江	申请（专利权）人：	中国农业大学
主分类号：	G01N35/00	分类号：	G01N35/00;G01N21/84
代理公司：	北京路浩知识产权代理有限公司 11002	代理人：	李相雨
地址：	100193 ***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	一种光谱图像采集方法装置
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及计算机技术，具体涉及一种多光谱图像采集方法和装置。

背景技术

植株氮素营养诊断是确定作物营养状况的重要依据。与传统的破坏性植物营养诊断方法相比，应用光谱分析和多光谱图像技术进行作物营养监测具有信息量大、无损、快速诊断、节约时间和人力等优点，其检测结果可为田间变量施肥与灌溉提供指导。随着科学技术的发展，特别是近年来GPS等技术的发展，给农用低空遥感平台的研究注入了新的活力。农业低空遥感所使用的无人机平台要求机载采集系统重量轻，功耗低；而且由于无作业人员操作，要求系统具备自动控制能力。

在以微型无人机为运载工具的低空遥感中，由于其载重量有限，传感器的类型受到很大的限制，目前，低空遥感中作物的近地多光谱图像主要通过多光谱相机获得。多光谱相机将图像采集和光谱技术有机结合，适用于基于光谱分析技术和图像处理技术的农作物营养监测。

目前，多光谱相机主要通过手动操作拍摄图像，或通过远程的软件设置定点拍摄。在大田条件下采集作物冠层图像监测作物营养状况时，存在如下两点问题：（1）针对大面积的作物长势监测，作物种植面积广、监测时间长、采样点多，采用定点或单点拍摄效率较低，无法满足应用需要。（2）大田光照环境复杂，作物冠层反射光强随太阳光照强度的波动而变化明显，为拍摄到清晰的作物冠层多光谱图像，操作者需要不断调节各镜头光圈和曝光时间，并观察监视窗口图像，肉眼判别图像清晰时，进行操作拍摄图像。这样一方面，每一点拍摄图像都单独调节曝光费时费力，另一方面，外界光照强度和调节的变化情况也没有定量的参数描述，不适于大田作物营养定量化监测信息的高效获取。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多光谱图像采集方法和装置，能够实现多光谱图像的自动采集以及采集过程中相机参数的自动修正。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

提出了一种多光谱图像采集方法，包括：

检测多光谱相机是否位于采集区域，当位于采集区域时，多光谱相机进入开启状态，获取当前光照强度值i，

当i＞a时，根据曝光时间Ex(i)调整多光谱相机的曝光量，并采集图像；

当b＜i＜a时，根据曝光时间Ex(i)和增益值G(i)调整多光谱相机的曝光量，调整方式为Ex(i)P₀+G(i)P₁，并采集图像；

当i＜b时，根据曝光时间Ex(i)和增益值G(i)调整多光谱相机的曝光量，调整方式为Ex(i)P₂+G(i)P₃，并采集图像；

修正参数P₀、P₁、P₂和P₃为预先设置的常数，常数a和b为预先设置的表示光照强度临界值。

其中，所述检测多光谱相机是否位于采集区域包括：实时接收GPS定位信息确定多光谱相机所在位置，将实时获取的多光谱相机所在位置与目标地块位置进行匹配，如果匹配成功，则确定多光谱相机位于采集区域。

较佳地，所述目标地块位置，进一步可以通过电子地图设定或手动输入坐标设定。

较佳地，当未设定所述目标地块经纬度坐标时，采用远程控制的方法决定多光谱相机的采集区域。