發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 06:20

【摘要】：松材線蟲病居世界性重大松樹(shù)病害之首,有危害大、傳播快、防治難的特點(diǎn)。如何準(zhǔn)確高效地監(jiān)控受害松樹(shù)枯死情況,是防控松材線蟲病的重點(diǎn)�，F(xiàn)有的松枯死木調(diào)查常用人工方式進(jìn)行,即發(fā)現(xiàn)疫情后組織人員進(jìn)入樣地以目測(cè)統(tǒng)計(jì)。這種方法耗時(shí)耗力,若發(fā)病疫區(qū)人力難以到達(dá),則無(wú)法進(jìn)行調(diào)查。有鑒于現(xiàn)有調(diào)查方式成效低,難以滿足病害實(shí)時(shí)監(jiān)控需求,本文采用無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行松枯死木野外調(diào)查,同時(shí)針對(duì)無(wú)人機(jī)圖像人工識(shí)別枯死木費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題,提出了應(yīng)用圖像處理和地理信息等技術(shù)自動(dòng)識(shí)別、定位和統(tǒng)計(jì)松枯死木的方法。使用垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)在松材線蟲病發(fā)生區(qū)航拍,利用pix4dmapper軟件對(duì)航拍圖像進(jìn)行預(yù)處理,然后導(dǎo)入無(wú)人機(jī)航拍時(shí)自帶的經(jīng)緯度信息,形成帶有經(jīng)緯度信息的航拍geotif圖像。根據(jù)松枯死木具有特殊的顏色特征,應(yīng)用不同色彩空間模型確定枯死木在航拍圖像中的位置。分別比較了利用RGB、HSV和LAB三種色彩空間模型識(shí)別枯死木的效果。首先在RGB空間中通過(guò)綜合設(shè)定R、G、B的閾值范圍識(shí)別枯死木。在此基礎(chǔ)上,將RGB圖像轉(zhuǎn)換成HSV圖像,利用H即色調(diào)通道信息,通過(guò)設(shè)定H通道閾值識(shí)別枯死木;同時(shí)也將RGB圖像轉(zhuǎn)換成LAB圖像,利用A通道即從紅色到綠色的范圍設(shè)定A通道閾值識(shí)別枯死木。結(jié)果表明:LAB空間模型比其它兩種色彩空間模型能更有效鑒別枯死木的顏色特征,對(duì)松枯死木的識(shí)別效果更好。進(jìn)一步利用航拍圖像中的地理信息,結(jié)合LAB色彩空間模型識(shí)別出的松枯死木在圖像中的位置信息,計(jì)算松枯死木中心位置對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo),以該點(diǎn)的像素坐標(biāo)抽象表示松枯死木位置。應(yīng)用地理信息技術(shù)獲取這些像素點(diǎn)的位置信息,實(shí)現(xiàn)枯死木的自動(dòng)定位和計(jì)數(shù)。實(shí)地驗(yàn)證表明,應(yīng)用圖像處理技術(shù)自動(dòng)識(shí)別松枯死木的準(zhǔn)確率超過(guò)80%,預(yù)測(cè)經(jīng)緯度與實(shí)地經(jīng)緯度相差約10 m。綜合利用無(wú)人機(jī)和圖像處理技術(shù)可以建立有效的松枯死木識(shí)別和定位模型,以省時(shí)省力的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、高效、準(zhǔn)確的松材線蟲病調(diào)查,具用廣泛的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S763;TP391.41
【圖文】：

到達(dá)樣地后在海拔１９０邋ｍ處發(fā)現(xiàn)平地適合作為無(wú)人機(jī)起降點(diǎn)，進(jìn)行無(wú)人機(jī)的逡逑組裝并與電腦進(jìn)行連接，設(shè)置飛行高度相對(duì)航高７１７邋ｍ，速度２０ｍ／ｓ，設(shè)置無(wú)人逡逑機(jī)飛行航線如圖２－１，調(diào)試無(wú)人機(jī)，在觀察無(wú)人機(jī)外觀狀況與電腦顯示狀態(tài)并無(wú)逡逑異常處于適合飛行狀態(tài)時(shí)開(kāi)始無(wú)人機(jī)的航拍。拍攝時(shí)間３５邋ｍｉｍ此次的航拍面積逡逑為邋１．７邋ｋｍ２。逡逑９逡逑

所以得到的是五個(gè)通道的圖片，每個(gè)通道有相同數(shù)量相同位置的圖片，而這些得逡逑到的圖片需要經(jīng)過(guò)圖像的處理，我們也同樣使用ｐｉＸ４ｄｍａＰｐｅｒ軟件進(jìn)行各個(gè)通道逡逑的航拍圖像拼接，由此我們得到５個(gè)通道的完整圖像。圖２－２是其中１個(gè)通道ｇｒｅｅｎ逡逑通道拼接完成之后的成圖。逡逑圖２－２綠色通道合成圖逡逑從圖中可以看出，只有單個(gè)通道時(shí)顯示的是沒(méi)有彩色的圖像，應(yīng)為通常所說(shuō)逡逑的彩色圖像是由ｒｅｄ、ｇｒｅｅｎ、ｂｌｕｅ三個(gè)通道組合而成也就是擁有紅綠藍(lán)三基色的逡逑圖像才是彩色圖像。當(dāng)我們把紅，綠，藍(lán)三個(gè)通道的圖像使用軟件如ｅｒｄａｓ進(jìn)行逡逑融合之后就能得到彩色的圖像。融合的色彩效果若是不佳將對(duì)后續(xù)對(duì)ＲＧＢ的提逡逑取產(chǎn)生影響，對(duì)圖像的枯死木識(shí)別造成極大的阻礙，而且本次的圖像都自帶經(jīng)緯逡逑１１逡逑

正射之后得到一張帶有經(jīng)緯度的ｇｅｏｔｉｆ彩色圖像。逡逑兩者的成圖都需要地理信息的加入，但是成圖的效果差距過(guò)大，拼接的完成逡逑圖如圖２－３和圖２－４。逡逑圖２－３旋翼無(wú)人機(jī)搭配多光譜攝像頭逡逑１２逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2787695