[发明专利]基于二阶段高空云台视频的松材线虫病枯死树检测方法

说明书

本发明公开了一种基于二阶段高空云台视频的松材线虫病枯死树检测方法，包括第一阶段和第二阶段，第一阶段直接用视频快速定位出可疑病枯树的出现位置的PTZ值；第二阶段对可疑病枯树重新拍照，并采用松材线虫病枯死树CNN分类算法进行进一步的识别处理。本发明先通过高空云台视频来快速定位病枯树，然后通过再次拍摄进行分类识别松材线虫病枯死树的方法，它可以大大加快林业高空防火云台的识别枯死树的过程，并进一步提高识别结果的准确率；它不仅无需在前端加入任何的新增设备，而且可以与高空防火云台的功能相协同。

技术领域

本发明涉及森林防护技术领域，特别是涉及一种基于二阶段高空云台视频的松材线虫病枯死树检测方法。

背景技术

松材线虫属于线形动物门，滑刃目、滑刃总科、滑刃科、伞滑刃属。是我国危害较大的外来入侵物种之一(但未被列入我国首批外来入侵物种名单)。1982年在南京中山陵首次被发现，随后相继在安徽、山东、浙江、广东等地形成几个疾病中心，并向四周扩散，使这些省的局部地区发生并流行成灾，导致大批松树枯死。松材线虫病给安徽、浙江两省带来的经济损失高达5亿～7亿元。

由于松线虫的毁灭性危害，该虫已被列为对内、对外的重要检疫对象。近距离传播主要靠媒介天牛，如松墨天牛(Monochamus alternatus)，携带传播；远距离主要靠人为调运带疫(带松材线虫的天牛)的苗木、松材、松木包装箱及松木制品等进行传播。被松材线虫感染后的松树，针叶呈黄褐色或红褐色、萎蔫下垂，树脂分泌停止，在树干上可观察到天牛侵入孔或产卵痕迹，病树整株干枯死亡，木材蓝变。严重威胁用材林。由于扩展迅速，现已对黄山、张家界等多个风景名胜区的天然针叶林构成了巨大威胁。

一旦发现患病的植株，需要将其砍伐，从而防止松材线虫病的蔓延，从而实现减少经济损失，保护生态的目的。目前我国检测治理松材线虫病的方法通常是人工巡逻为主，但由于很多自然保护区人迹罕至，很难达到早发现早治疗的目的。

现有技术的缺陷在于：一些研究机构使用了无人机对林场进行巡护，使用相应算法对其进行识别，但无人机存在巡逻范围有限的技术问题，需要全程人为参与；还有一些技术上使用了现有的高空云台对松材线虫病枯死树进行检测，并非通过视频，而是定点拍照来加以实现，其方法存在耗时较长，可能会影响高空云台正常的防火目标。

因此，本发明希望能进一步利用现有高空云台，达成实时、高效、更加准确的定位出松材线虫枯死树的方法。

相关资料：

1、松材线虫，参见百度百科：

https://baike.baidu.com/item/％E6％9D％BE％E6％9D％90％E7％BA％BF％E8％99％AB；

2、Laplace算子：

http://www.opencv.org.cn/opencvdoc/2.3.2/html/doc/tutorials/imgproc/imgtrans/laplace_operator/laplace_operator.html；

3、ChineseOcrLite算法：

https://github.com/ouyanghuiyu/chineseocr_lite；

4、Yolo v3，https://github.com/pjreddie/darknet；

5：VGG模型：

https://baike.baidu.com/item/VGG％20％E6％A8％A1％E5％9E％8B/22689655。

发明内容