[发明专利]基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法

权利要求书

1.一种基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过无人机遥感，获取烟田的可见光正射影像，并将正射影像图进行拼接得到完整的烟田遥感影像图；

S2、过滤所述烟田遥感影像图土壤背景信息以分离所述烟株与所述土壤背景；

S3、对经过分离的图像进行灰度处理、滤波处理以及二值化处理，从而得到二值化图像；

S4、对所述二值化图像进行形态学操作、开运算去噪操作以去除烟株周围无关的外部白色像素点干扰区域；

S5、提取烟株轮廓；

S6、计算轮廓信息检测出烟株轮廓最小包围矩形的左上角和右下角坐标信息，并在烟田遥感影像图烟株上圈出；

S7、统计圈出数量得到烟田遥感影像中烟株的数量。

2.如权利要求1所述的基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，所述S2包括以下子步骤：

S20、将烟田遥感影像图从RGB格式转化为HSV模式，获取烟田遥感影像图中土壤背景区域与烟株区域对应的色相分量H、饱和度分量S、亮度分量V，设置目标区域的色相分量、饱和度分量和亮度分量的取值范围，使烟株部分被提取为目标区域，颜色变为白色，将土壤背景区域变为黑色，从而生成掩膜图；

S22、将所述掩膜图与对应的原始烟田遥感图像进行叠加，利用掩膜屏蔽作用对烟田遥感图土壤背景区域进行遮挡，从而有效地过滤烟田遥感影像土壤背景信息并最大限度的保持烟株信息，实现烟株与土壤背景分离。

3.如权利要求2所述的基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，所述S20步骤中，所述色相分量H的取值范围为46≤H≤69，所述饱和度分量S的取值范围为0≤S≤255，所述亮度分量取值范围为0≤V≤255。

4.根据权利要求2所述的基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，在S22步骤中，定义所述掩膜图为第一个输入数组src1，烟田遥感影像图为第二个输入数组src2，dst为与输入数组大小相同的输出数组，其中所有元素的默认值为0，采用下式对掩膜图与烟田遥感影像图像进行“与”操作：

其中，mask为可选操作码。

5.根据权利要求2所述的基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，所述S3包括以下子步骤：

S30、对叠加后的图像进行灰度化处理，使所述叠加后的图像的颜色模式转换为灰度模式；

S32、对转换为灰度模式后的图像进行高斯滤波处理；

S34、对经过高斯滤波处理后的图像进行二值化处理提高烟株轮廓提取精确度。

6.如权利要求5所述的基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，S30步骤中，通过下式计算单个分量的灰度值：

Y＝0.299R+0.587G+0.114B

其中，Y表示单个分量的灰度值；R、G、B分别表示RGB颜色模型下对应的三个通道分量。

7.根据权利要求5所述的基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，在所述S32步骤中，采用高斯滤波平滑图像的方法为：

定义输入图像为S(u，v)，通过二维高斯函数处理后得到G(u,v)作为输出图像，计算公式如下：

其中，σ为正态分布的标准偏差。

8.根据权利要求5所述的基于无人机遥感和图像处理技术的烟草清塘点株方法，其特征在于，在所述S34步骤中，阈值二值化处理的方法为：

设定灰度阈值T1＝26，当灰度值小于或等于阈值26时，设置其灰度值为0，大于阈值26时，设置其灰度值为最大值maxVal；使图像中背景区域的灰度值变为0，而烟株区域的灰度值变为maxVal。