[发明专利]一种农田信息获取系统及方法

权利要求书

1.一种农田信息获取系统，其特征在于，包括无人机，无线传输模块，地面站和核心计算机；

所述无人机，接收地面站通过无线传输模块发送航线，根据航线进行航行并启动机载相机进行拍摄，将机载相机拍摄的农田图像通过无线传输模块回传至地面站；

所述无线传输模块，接收无人机发送的农田图像转发至地面站，接收地面站发送的航线转发至无人机；

所述地面站，根据农田面积和形状等特征规划航线，通过无线传输装置发送航线至无人机，接收农田图像进行存储并将存储信息转换为数字信号发送至核心计算机；

所述核心计算机，接收数字信号后通过计算机视觉模块进行分析识别，提取农田信息并进行保存。

2.根据权利要求1所述的一种农田信息获取系统，其特征在于，所述无人机包括无人机平台和机载相机；

所述无人机平台，接收地面站通过无线传输模块发送航线，根据航线进行航行；所述机载相机，对农田进行拍摄并将拍摄的农田图像通过无线传输模块回传至地面站。

3.根据权利要求1所述的一种农田信息获取系统，其特征在于，所述地面站包括地面站单元和图像采集单元；

所述地面站单元，根据农田面积和形状等特征规划航线，通过无线传输装置发送航线至无人机；

所述图像采集单元，接收农田图像进行存储并将存储信息转换为数字信号发送至核心计算机。

4.根据权利要求1所述的一种农田信息获取系统，其特征在于，所述核心计算机包括计算机视觉模块，所述计算机视觉模块对接收到的数字信号进行分析识别，提取农田信息并进行保存。

5.根据权利要求4所述的一种农田信息获取系统，其特征在于，所述核心计算机还包括图像平滑模块，所述图像平滑模块对接收到的数字信号图像信息进行平滑去噪处理。

6.一种农田信息获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，地面站根据农田面积和形状等特征规划航线，通过无线传输装置发送航线至无人机；

S2，无人机根据航线航行并启动机载相机进行拍摄，将机载相机拍摄的农田图像通过无线传输模块回传至地面站；

S3，地面站接收农田图像进行存储并将存储信息转换为数字信号发送至核心计算机；

S4，核心计算机接收数字信号后通过视觉模块进行分析识别，提取农田信息并进行保存。

7.根据权利要求1所述的一种农田信息获取方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S41，核心计算机接收农田图像数字信号后选用HSI模型的颜色空间分析图像，分别对色调H、饱和度S和亮度I分量进行处理，得到在HSI颜色空间下对I分量灰度化的图像；

S42，将I分量效果图和灰度图分别做最大类间方差分析后再进行二值化，通过分析直方图获得最大阈值T1、T2和T3，经过阈值分割得到杂草、不同时期的农作物和工作行的图像区域；

S43，统计各图像区域范围内的像素点数，通过标定像素当量与拍摄距离之间的关系，便可以计算得到各图像区域的实际面积。

8.根据权利要求7所述的一种农田信息获取方法，其特征在于，所述步骤S4还包括步骤S40，所述步骤S40，核心计算机接收农田图像数字信号并进行平滑去噪处理。

9.根据权利要求6-8任一项所述的一种农田信息获取方法，其特征在于，还包括步骤S5，所述步骤S5，图像分析后获取作物、杂草和工作行的区域面积，与人工测量的实际值比较，计算相对误差，用以评价系统获取信息的准确率。

10.根据权利要求9所述的一种农田信息获取方法，其特征在于，还包括步骤S6，所述步骤S6，将系统获取信息的准确率与阈值进行比较，如果低于阈值则返回步骤S1调整航线后重新测量。