[发明专利]一种无人机作物种植密度遥感监测系统和监测方法

说明书

本发明公开了一种无人机作物种植密度遥感监测系统，包括无人机组件、可见光遥感传感器组件、无线通信模块和总控识别装置，可见光遥感传感器组件和无线通信模块均搭载于无人机组件，可见光遥感传感器组件用于获取作物图像信息，可见光遥感传感器组件与无线通信模块电性连接并能将获取的作物图像信息传送给无线通信模块，无线通信模块与总控识别装置无线连接并能将作物图像信息传送给总控识别装置，总控识别装置用于识别物图像信息并计算出作物种植密度。本发明还公开了一种无人机作物种植密度遥感监测方法，采用无人机在飞行高500米以下获取所需的遥感数据，不受多云天气影响，成像精度高，可极大提高工作效率。

技术领域

本发明涉及遥感监测领域，特别涉及一种无人机作物种植密度遥感监测系统。

背景技术

种植密度是指作物单位面积上的种植株数，它是农业调查中调整农业布局的重要指标。合理的种植密度，可以在获得群体充分发展的同时，保持单株的良好发育，协调处理好个体、群体与生长环境关系，使个体健壮，群体合理，以充分利用水分、养分和光能，最后获得高产。当种植密度较小时，每一个体虽有足够的营养面积、光和空气，但会造成较大的土地和光能浪费，单位产量不会高。反之，种植密度过大时，单位面积上土地水分、养分与阳光均得到了充分的利用，但每一个体的营养面积缩小，田间通风透光条件差，个体发育受到限制，单位面积产量也不会高。

因此，如何对已种植的种植密度进行高效、准确的信息获取，以达到农业产业结构评估和调整目的，是现在急需解决的技术问题。以往获取植被的种植密度信息，往往依靠人工测量，耗时耗力，进展缓慢。随着遥感技术的发展，卫星遥感监测方法和模型被逐渐应用于作物种植密度监测，但任存在较大问题：一是数据精度难以保证，低精度的卫星数据难以匹配研究，高精度的卫星数据难以获取；二是受地形、地貌、气候影响较大，在山区、多云多雨地区应用受到很大的限制。三是后期数据处理工序繁琐，造成人力资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精度高、操作易、速度快、不受多云天气影响的无人机作物种植密度遥感监测系统和监测方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种无人机作物种植密度遥感监测系统，包括无人机组件、可见光遥感传感器组件、无线通信模块和总控识别装置，所述可见光遥感传感器组件和无线通信模块均搭载于无人机组件，所述可见光遥感传感器组件用于获取作物图像信息，所述可见光遥感传感器组件与无线通信模块电性连接并能将获取的作物图像信息传送给无线通信模块，所述无线通信模块与总控识别装置无线连接并能将作物图像信息传送给总控识别装置，所述总控识别装置用于识别物图像信息并计算出作物种植密度。

上述的无人机作物种植密度遥感监测系统，作为一种优选方案，所述总控识别装置包括种植密度自动识别组件包括波段识别模块、绿指数计算模块、混绿指数计算模块、差异指数计算模块、比值指数计算模块、图像面积计算模块和种植密度计算模块，所述波段识别模块用于识别作物图像信息中的RGB三色图像的R、G、B波段数据并传送给绿指数计算模块、混绿指数计算模块、差异指数计算模块和比值指数计算模块，所述绿指数计算模块、混绿指数计算模块、差异指数计算模块和比值指数计算模块用于计算植被数据并传送给种植密度计算模块，图像面积计算模块根据作物图像信息计算出图像总面积并传送给植密度计算模块，所述植密度计算模块根据植被数据和图像总面积计算出作物种植密度。

上述的无人机作物种植密度遥感监测系统，作为一种优选方案，所述植被数据包括绿指数Veg_绿、混绿指数Veg_max、差异指数Veg_D和比值指数Veg_r，所述图像面积计算模块包括栅格分辨率计算模块和栅格数量统计模块，所述栅格分辨率计算模块用于计算图像单个栅格分辨率RP，所述栅格数量统计模块用于统计图像栅格数量N_S。