[发明专利]通过无人机影像进行植物数量统计方法及系统

说明书

一种通过无人机影像进行植物数量统计方法，其包括如下步骤：S1、通过无人机采集监测目标区域的多光谱图像数据，所述多光谱图像数据包括可见光、不可见光波段；并经处理得到包含位置属性信息的完整影像；S2、从完整影像中提取植物种植坑；S3、从完整影像中提取目标植物信息；S4、通过植物种植坑以及目标植物信息获得目标植物成活率及造林密度；S5、重复执行步骤S1至S4直至达到预设次数，并以时间为X轴，以植物建康状况信息为Y轴，建立每株植物的生长曲线，完成对植物生长状况的长期监测。

技术领域

本发明涉及智慧林业技术领域，特别涉及一种通过无人机影像进行植物数量统计方法及系统。

背景技术

现在的梭梭造林密度验收完全是靠人力进行的，依照统计方法进行抽样验证。依靠人力数出一定区域内梭梭的数量，再推断梭梭种植总数；依靠传统GPS测量的方法得出梭梭种植面积，进而计算出梭梭造林密度，若符合要求，则发放补贴。

现有的梭梭统计方法依赖于统计抽样，不能完全反应出种植情况，统计人员需要长时间在野外工作，并且统计时间长，统计难度大，工作效率低，耗费大量人力物力。现有方法不能宏观展示出梭梭的种植情况，只能用文字、表格等方式进行记录，不能直观展示梭梭的分布情况、生长情况、成活情况等信息，不能对牧民的造林情况、造林密度、成活率等进行系统管理。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种能够对牧民的造林情况、造林密度、成活率等进行系统管理的通过无人机影像进行植物数量统计方法及系统。

一种通过无人机影像进行植物数量统计方法，其包括如下步骤：

S1、通过无人机采集监测目标区域的多光谱图像数据，所述多光谱图像数据包括可见光、不可见光波段；并经处理得到包含位置属性信息的完整影像；

S2、从完整影像中提取植物种植坑；

S3、从完整影像中提取目标植物信息；

S4、通过植物种植坑以及目标植物信息获得目标植物成活率及造林密度；

S5、重复执行步骤S1至S4直至达到预设次数，并以时间为X轴，以植物建康状况信息为Y轴，建立每株植物的生长曲线，完成对植物生长状况的长期监测。

在本发明所述的通过无人机影像进行植物数量统计方法，所述步骤S2包括：

对步骤S1中完整影像进行图像识别获得完整影像中植物种植坑的区域，并根据植物成熟期的形态，将坑的面积进行扩展，并将完整影像对应图片转换为二值图像，在二值图像中1表示坑内区域，0表示坑外区域，同时提取出坑的经纬度坐标，为每一个坑建立矢量图形；坑的数量与种植总数相同。

在本发明所述的通过无人机影像进行植物数量统计方法，所述步骤S3包括：

对于步骤S2中的二值图片，通过两两二值图片数据的乘积运算，过滤掉坑外部的数据，对坑内区域的数据进行处理，根据植物特定的光谱特征，进行波段组合及波段运算，生成一种或多种植被指数的影像数据，将植被指数的影像数据加入到二值图像中。

在本发明所述的通过无人机影像进行植物数量统计方法，

所述步骤S4中目标植物成活率及造林密度通过如下方式获得：

通过植被指数计算出植被的冠幅面积、种植年龄因素加权计算出每株植物的健康状况，形成目标植物的健康度模型，并将以上信息记录到加入了植被指数的影像数据的二值图像的矢量图层的属性表中；

根据步骤S1中坑的矢量图形，统计出种植区域的面积以及该种植区域内的植物总数，计算出该种植区域的造林密度；依据步骤S4中获取的加入了植被指数的影像数据的二值图像的矢量图层的属性表，获取当前阶段成活的植物数量，计算出该种植区域的目标植物成活率，计算公式如下：

成活率＝成活数量/坑总数