1.一種基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,包括:
S1,獲取玉米育種基地的無人機(jī)影像;
S2,對(duì)所述無人機(jī)影像中的待分析區(qū)域采用超綠特征進(jìn)行灰度計(jì)算和圖像二值化計(jì)算,得到玉米植株圖像;
S3,采用圖像分割投影法從所述玉米植株圖像中提取出玉米育種基地的條狀壟線中心點(diǎn)圖像;
S4,利用Hough變換對(duì)所述條狀壟線中心點(diǎn)圖像變換形成Hough變換圖像條,對(duì)所述Hough變換圖像條進(jìn)行峰點(diǎn)邊界判斷,將峰值點(diǎn)的個(gè)數(shù)確定為玉米育種基地壟數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,所述步驟S1進(jìn)一步包括:
通過在無人機(jī)上搭載可見光相機(jī),控制無人機(jī)在玉米育種基地的預(yù)設(shè)垂直高度上按照預(yù)定軌跡飛行,并定點(diǎn)拍照,獲取玉米育種基地的RGB遙感影像。
3.如權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,所述步驟S2進(jìn)一步包括:
S21,采用如下公式對(duì)所述RGB遙感影像進(jìn)行超綠特征灰度計(jì)算:
其中,x、y為RGB遙感影像中像素點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo);
S22,將超綠特征灰度計(jì)算后圖像的均值作為閾值,進(jìn)行圖像二值化處理以及形態(tài)學(xué)開啟運(yùn)算,得到玉米植株圖像。
4.如權(quán)利要求3所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,所述步驟S3進(jìn)一步包括:
S31,按照玉米育種基地壟線的方向,對(duì)所述玉米植株圖像進(jìn)行等間距分割,得到多個(gè)圖像分割條;
S32,對(duì)每一個(gè)圖像分割條進(jìn)行投影得到投影直方圖曲線,所述投影直方圖曲線的峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為該圖像分割條中壟線中心點(diǎn)的位置坐標(biāo);
S33,所有圖像分割條的壟線中心點(diǎn)形成壟線中心點(diǎn)圖像。
5.如權(quán)利要求4所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,所述步驟S32進(jìn)一步包括:
根據(jù)圖像分割條進(jìn)行投影后得到的像素值之和s(j)與圖像分割條上所有像素點(diǎn)的均值m確定玉米育種基地壟線的邊界;
將壟線的左邊界和壟線的右邊界的中點(diǎn)作為該圖像分割條中壟線中心點(diǎn),遍歷每個(gè)圖像分割條,得到玉米育種基地的壟線中心點(diǎn)圖像。
6.如權(quán)利要求5所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,所述步驟S32進(jìn)一步包括:
當(dāng)投影值s(j-1)<m<s(j+1)時(shí),s(j)標(biāo)記為壟線的左邊界;
當(dāng)投影值s(j-1)>m>s(j+1),s(j)標(biāo)記為壟線的右邊界;
其中,s(j)為圖像分割條第j列進(jìn)行投影后得到的像素值之和,m為圖像分割條上所有像素點(diǎn)的均值,其中:
其中,i=1,2,...,h;j=1,2,...,W,玉米植株圖像的大小為W列H行,分割后的圖像分割條的大小為W列h行,gray(i,j)為圖像分割條上點(diǎn)(i,j)的像素值。
7.如權(quán)利要求5所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,所述步驟S4進(jìn)一步包括:
采用如下公式將壟線中心點(diǎn)圖像由圖像空間變換到極坐標(biāo)參數(shù)空間:
ρ=xcosθ+y sinθ;
其中,x、y為每一個(gè)壟線中心點(diǎn)在圖像空間中的橫、縱坐標(biāo),ρ、θ為變換后的極坐標(biāo);
遍歷所有的壟線中心點(diǎn),得到壟線中心點(diǎn)圖像進(jìn)行Hough變換后的圖像分割條。
8.如權(quán)利要求7所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,所述步驟S4進(jìn)一步包括:
選擇Hough變換后的圖像分割條中非0像素值的均值作為閾值進(jìn)行判斷峰值點(diǎn)的邊界,提取所有圖像分割條的峰值點(diǎn)坐標(biāo),峰值點(diǎn)的個(gè)數(shù)即為玉米育種基地的壟數(shù)。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的方法,其特征在于,步驟S4還包括:
對(duì)每一個(gè)所述峰值點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行Hough逆變換,在圖像空間中繪出對(duì)應(yīng)的壟線,并疊加顯示出所有的壟線。
10.一種基于無人機(jī)遙感影像提取玉米育種基地壟數(shù)的系統(tǒng),其特征在于,包括:
影像獲取模塊,用于獲取玉米育種基地的無人機(jī)影像;
計(jì)算模塊,用于對(duì)所述無人機(jī)影像中的待分析區(qū)域采用超綠特征進(jìn)行灰度計(jì)算和圖像二值化計(jì)算,得到玉米植株圖像;
提取模塊,用于采用圖像分割投影法從所述玉米植株圖像中提取出條狀壟線中心點(diǎn)圖像;
圖像變換模塊,用于利用Hough變換對(duì)所述條狀壟線中心點(diǎn)圖像變換,形成Hough變換圖像條;
壟數(shù)確定模塊,用于對(duì)所述Hough變換圖像條進(jìn)行峰點(diǎn)邊界判斷,將峰值點(diǎn)的個(gè)數(shù)確定為玉米育種基地壟數(shù)。