[发明专利]一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法

权利要求书

1.一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、先根据林权图标记所有参考群落的位置和山区等高线，再利用无人机低空飞行获取山区茶园的彩色图像，并根据获取图像的颜色亮度特征判断无人机获取图像时的太阳光照射角度信息；

步骤二、对获取的图像进行处理，然后根据太阳光照射角度信息，结合地面地理信息确定相应的参考群落位置；

步骤三、利用2G-R-B的特征值对获取的图片进行处理，将山区茶园的彩色图像转化为灰度图像；

步骤四、采用阈值分割法对转化后的灰度图像进行分割，灰度值大于阈值像素点为白色像素点，灰度值小于阈值像素点为黑色像素点，获得对应的分割结果；

步骤五、根据分割结果，以山区茶树所在的图像区域存在由黑白像素点组成的斑马条纹为依据判断除草作业的实施，并标记结果。

2.根据权利要求1所述的一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法，其特征在于：所述步骤一中无人机获取图像时操控无人机低空飞行并对着相对固定的一个区域获取图像，然后按照此方法将大面积的山区茶园分多次获取，再将多组图片拼接获得山区茶园完整高清晰度的彩色图像。

3.根据权利要求1所述的一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法，其特征在于所述步骤二中图像处理和获得参考群落位置的具体操作方法包括：

S1、获取图像后以图像的100万像素到150万像素作为横坐标和纵坐标中心点，截取一个50×50像素范围的区域作为中心区域；

S2、在山区茶园地图中读取选取的中心区域位置的海拔，同时在地图上读取东南西北四个方向相邻区域的海拔，再在图像中截取中心区域上下左右四个方向相邻区域的像素；

S3、将选取的相邻区域像素的平均亮度值与中心区域平均亮度值做对比，获取亮度值的差值，以差值最小的相邻区域方向上离中心区域距离最近的参考群落作为该图像分隔的参考群落。

4.根据权利要求1所述的一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法，其特征在于：所述步骤四中图像分割时，以参考群落分隔为植被作为阈值选取的标准，将分割结果中参考区域白色像素点表示植被，参考区域黑色像素点表示植被背景。

5.根据权利要求1所述的一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法，其特征在于：所述步骤四中阈值从全图均为白色像素点为最小值开始逐渐增加，直至参考群落区域的80％-90％像素点为白色像素点时停止，并以该阈值为分隔阈值获得对应的分割结果。

6.根据权利要求1所述的一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法，其特征在于所述步骤五中具体判断方法包括：

S1、对地图中标定好的茶园区域统计白色像素点的个数，当白色像素点个数超过区域内像素点总个数的80％时，判定为没有斑马条纹；

S2、当白色像素点个数没有超过区域内像素点总个数的80％时，按上下左右四个方向将茶园区域分为四个部分，在分别统计白色像素点的个数，白色像素点个数超过区域内像素点总个数的80％时，判定为没有斑马条纹；

S3、判断区域大小，当区域上下距离小于100-500个像素点时，判定为有斑马条纹，反之重复S2-S3操作；

S4、判定为没有斑马条纹的区域标定为需要除草，判定为有斑马条纹的区域标定为无需除草。

7.根据权利要求1所述的一种利用对比参照群落视觉识别山区茶园杂草的方法，其特征在于：所述步骤五得到判断结果并实施除草作业后，再次利用步骤一到步骤五的操作进行二次判定，同时根据图像黑白像素点的比值对实施除草作业人员的工作态度做出评价。