[发明专利]一种基于无人机的林业病害监测方法和装置

权利要求书

1.一种基于无人机的林业病害监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用无人机同时获取待监测区域的多张连续的可见光图像和近红外图像；

通过将可见光相机、近红外相机搭载在所述无人机上，按照设定的航线对所述待监测区域进行航拍，获得多张连续的可见光图像、近红外图像；

步骤2：将所述多张连续的可见光图像、近红外图像分别进行校正和拼接，获得所述待监测区域的可见光正射影像图和近红外正射影像图；

步骤3：通过所述可见光正射影像图和所述近红外正射影像图获取所述待监测区域中同一位置的植被覆盖指数NDVI，构建所述待监测区域的归一化差分植被指数正射影像图；

步骤4：从所述可见光正射影像图中分别选取N棵死树和N棵健康树所在的位置，并从所述归一化差分植被指数正射影像图中获取所述N棵死树和N棵健康树的NDVI值，统计所述N棵死树的NDVI均值A以及所述N棵健康树的NDVI均值B，N≥2，N为正整数；

步骤5：依据步骤4获得的A、B，对步骤3获得的归一化差分植被指数正射影像图进行林业病害分析，获得所述待监测区域的树木健康状况；

从所述归一化差分植被指数正射影像图中，依次得到所述待监测区域中各位置x的NDVI值NDVI(x)，当0≤NDVI(x)≤A时，位于x位置的树木为死树；当A＜NDVI(x)＜B时，位于x位置的树木为病树；当B≤NDVI(x)≤1时，位于x位置的树木为健康树。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述待监测区域的树木健康状况，对所述待监测区域的死树和病树总数、分布以及小班信息进行统计。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依据设定的无人机飞行要求高度H和所述待监测区域的高程信息，确定无人机拍摄航线；

所述待监测区域的高程信息包括待所述监测区域最高点和最低点的海拔高度分别为C和D；

若H＞C-D，则所述无人机在所述待监测区域按照H+D的海拔高度飞行；

若H≤C-D，则将所述待监测区域按照海拔高度划分为M个区域，在所述第j个区域内按照jH+D的海拔高度飞行，其中，第j个区域内的最高点的高程值与D的差值为L，且(j-1)H≤L＜jH，1≤j≤M，M、j为正整数。

4.一种基于无人机的林业病害监测装置，其特征在于，包括：

图像采集单元，通过将可见光相机、近红外相机搭载在无人机上，按照设定的航线对所述待监测区域进行航拍，获得多张连续的可见光图像、近红外图像；

第一图像处理单元，用于将所述无人机获取的可见光图像、近红外图像分别进行校正和拼接，获得所述待监测区域的可见光正射影像图和近红外正射影像图；

第二图像处理单元，用于从所述可见光正射影像图和所述近红外正射影像图获取所述待监测区域中同一位置的植被覆盖指数NDVI，构建所述待监测区域的归一化差分植被指数正射影像图；

树木指标确定单元，用于从所述可见光正射影像图中分别选取N棵死树和健康树所在的位置，并从所述归一化差分植被指数正射影像图中获取所述N棵死树以及所述N棵健康树的NDVI值，确定所述N棵死树的NDVI均值A以及所述N棵健康树的NDVI均值B，N≥2，N为正整数；

分析单元，依据树木指标确定单元获得的A、B，对所述第二图像处理单元获得的归一化差分植被指数正射影像图进行林业病害分析，获得所述待监测区域的树木健康状况；

从所述归一化差分植被指数正射影像图中，依次得到所述待监测区域中各位置x的NDVI值NDVI(x)，当0≤NDVI(x)≤A时，位于x位置的树木为死树；当A＜NDVI(x)＜B时，位于x位置的树木为病树；当B≤NDVI(x)≤1时，位于x位置的树木为健康树木。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括统计单元，所述统计单元依据所述待监测区域的树木健康状况，对所述待监测区域的死树和病树总数、分布以及小班信息进行统计。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，还包括飞行高度规划单元，所述飞行高度规划单元依据设定的无人机飞行要求高度H和待监测区域的高程信息，确定无人机拍摄航线；

利用高程信息采集单元获取所述待监测区域的高程信息包括所述待监测区域最高点和最低点的海拔高度分别为C和D；

若H＞C-D，则所述无人机在所述待监测区域按照H+D的海拔高度飞行；

若H≤C-D，则将所述待监测区域按照海拔高度划分为M个区域，在所述第j个区域内按照jH+D的海拔高度飞行，其中，第j个区域内的最高点的高程值与D的差值为L，且(j-1)H≤L＜jH，1≤j≤M，M、j为正整数。