基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106951824A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710067389.5(22)申请日2017.02.06(71)申请人中国农业大学地址100193北京市海淀区圆明园西路2号(72)发明人刘哲封伟张蕊苏伟黄健熙李绍明张晓东朱德海(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人汤财宝(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06K9/46(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法及系统(57)摘要本发明提供一种基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法及系统，所述方法包括：获取玉米育种基地的无人机遥感影像；对无人机遥感影像进行RGB到HSI的色彩空间变换；对变换得到的HSI影像，提取多种不同颜色类别的叶色特征集；根据叶色特征集建立规则集，并根据不同颜色种类的叶色特征集，使用决策树法对玉米叶色进行分类，得到玉米叶色分类图。本发明利用无人机遥感技术以及计算机图像处理技术，对玉米植株的叶色进行提取，相比现有的采用人力进行识别，自动化程度高，识别出的玉米植株叶色准确度高，该方法将在玉米田间调查和管理领域得到广泛的应用，为育种家田间生产操作提供决策支持，并为精准农业等现代农业技术手段提供了基作用。CN106951824ACN106951824A权利要求书1/2页1.一种基于无人机影像提取玉米植株叶色的方法，其特征在于，包括：S1，获取玉米育种基地的无人机遥感影像；S2，对所述无人机遥感影像的待分析区域进行RGB到HSI的色彩空间变换；S3，对变换得到的HSI色彩空间影像，提取多种不同颜色类别的叶色特征集；S4，根据所述叶色特征集建立规则集，并根据不同颜色类别的所述叶色特征集，使用决策树法对玉米叶色进行分类，得到玉米叶色分类图。2.如权利要求1所述的基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：S21，对所述无人机遥感影像的待分析区域的RGB色彩空间影像的R、G、B三个波段值进行归一化处理，使得R、G、B三个波段值均处于预设范围内；S22，对归一化处理后的RGB色彩空间影像变换为HSI色彩空间影像。3.如权利要求2所述的基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法，其特征在于，所述步骤S22中通过如下公式将RGB色彩空间影像变换为HSI色彩空间影像：I＝(R+G+B)/3；式中，R、G、B为RGB色彩空间影像的分量值，H、S、I为HSI色彩空间影像的分量值。4.如权利要求3所述的基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：S31，在RGB色彩空间影像中提取多个不同颜色类别的叶色特征集；S32，根据在RGB色彩空间影像中提取的叶色特征集，在HSI色彩空间影像中选择对应像素的多个颜色类别的叶色特征集。5.如权利要求4所述的基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法，其特征在于，所述步骤S4中根据所述叶色特征集建立规则集进一步包括：对在HSI色彩空间影像中选择的叶色特征集的统计量进行区间划分，其中，每一个区间与玉米植株的叶色一一对应。6.如权利要求5所述的基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的方法，其特征在于，所述根据所述叶色特征集，使用决策树法对玉米叶色进行分类，得到玉米叶色分类图：对在HSI色彩空间影像中选择的每一个叶色特征集计算平均值，根据叶色特征集的平均值所属区间确定该叶色特征集对应的玉米植株的叶色，进而得到玉米植株的叶色分类图。7.一种基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的系统，其特征在于，包括：影像获取模块，用于获取玉米育种基地的无人机遥感影像；2CN106951824A权利要求书2/2页变换模块，用于对所述无人机遥感影像的待分析区域进行RGB到HSI的色彩空间变换；特征集提取模块，用于对变换得到的HSI影像，提取多种不同颜色的叶色特征集；规则集建立模块，用于根据所述叶色特征集建立规则集；分类模块，用于根据所述叶色特征集，使用决策树法对玉米叶色进行分类，得到玉米叶色分类图。8.如权利要求7所述的基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的系统，其特征在于，害包括：归一化处理模块，用于对所述无人机遥感影像的待分析区域的RGB色彩空间影像的R、G、B三个波段值进行归一化处理，使得R、G、B三个波段值均处于预设范围内。9.如权利要求8所述的基于无人机遥感影像提取玉米植株叶色的系统，其特征在于，所述规则集建立模块具体用于：对在HSI影像中提取的每一个叶色特征集的统计量进行区间划分，其中，每一个区间对应玉米植株的一个叶色。10.如权利要求9所述的基于无人机烟感影像提取玉米植株叶色的系统，其特征在于，还