[发明专利]一种毒蛾危害检测的特征光谱指数及检测系统及方法

权利要求书

1.一种毒蛾危害检测的特征光谱指数检测方法，其特征在于，所述毒蛾危害检测的特征光谱指数检测方法包括：

第一步，利用光谱设备采用最佳一致逼近方法测定多组无危害及受毒蛾危害的植物叶片光谱数据；通过数据线传输采集的光谱数据；

第二步，利用数据处理程序构建植物受毒蛾危害数学模型；

第三步，利用判断程序判断植物是否受毒蛾危害；

第四步，利用警报器通过变量变换将相关异常数据转为若干个不相关的综合指标变量，进行异常数据集的降维处理，根据判断结果进行及时警报通知；

第五步，利用存储器存储采集的植物叶片光谱数据；并利用显示器显示采集的植物叶片光谱数据、毒蛾危害判断数据。

2.如权利要求1所述的毒蛾危害检测的特征光谱指数检测方法，其特征在于，所述第一步中利用光谱设备采用最佳一致逼近方法测定多组无危害及受毒蛾危害的植物叶片光谱数据，具体的算法为：

设f(x)∈C[a,b],p_n(x)是次数不超过n的全体多项式构成的集合；如果

则称p*(x)是f(x)在[a,b]上的最佳一致逼近多项式，也称极小化极大多项式；

采用里米兹算法求取最佳多项式；根据切比雪夫定理求解：

其中：ak(k＝0,1,…n)为待求多项式系数；ρ为最佳逼近值；x_i用反复校正法取得。

3.如权利要求1所述的毒蛾危害检测的特征光谱指数检测方法，其特征在于，所述第二步的危害数据模型构建方法如下：

(1)获取多份植物叶片样本，分别划定虫害等级；

(2)分别测定各植物叶片样本的叶损量、相对叶绿素含量、相对含水量和特征波长光谱值，并将所采集的数据随机划分为实验组和验证组；

(3)设置采样点并获取对应采样点的植物叶损特征，然后根据所获取的叶损特征确定毒蛾的危害等级，同时，对应记录无危害和受毒蛾危害的植物样品采样点坐标；

(4)根据各采样点确定的毒蛾危害的植物表征进行选择与之对应的遥感指标，所述的遥感指标至少包括：叶面积指数LAI、特征光谱指数CSI、归一化差值山地植被指数NDMVI和全局植被湿度指数GVMI；

(5)耦合步骤(3)毒蛾的危害等级和步骤(4)的遥感指标进行对应建立毒蛾危害检测数学模型。

4.如权利要求1所述的毒蛾危害检测的特征光谱指数检测方法，其特征在于，所述第三步植物是否受毒蛾危害的判断方法如下：

1)测定多组无危害及受毒蛾危害的植物叶片光谱数据；

2)运用相关数理统计方法，获取毒蛾危害下植物叶片特征波长；

3)根据多光谱遥感卫星传感器波段设置与所得特征波长间的对应关系，得到遥感尺度下的特征波长；

4)基于所得特征波长，构建毒蛾危害特征光谱指数；

5)从所述多光谱遥感卫星影像中提取相应的特征光谱指数值；

6)根据各竹林像元所对应的特征光谱指数值，判断竹林是否受毒蛾危害。

5.一种实现权利要求1所述毒蛾危害检测的特征光谱指数检测方法的毒蛾危害检测的特征光谱指数检测系统，其特征在于，所述毒蛾危害检测的特征光谱指数检测系统包括：

光谱数据采集模块，与数据传输模块连接，用于通过光谱设备测定多组无危害及受毒蛾危害的植物叶片光谱数据；

数据传输模块，与光谱数据采集模块、中央控制模块连接，用于通过数据线传输采集的光谱数据；

中央控制模块，与光谱数据采集模块、数据传输模块、危害数据模型构建模块、危害判断模块、报警模块、数据存储模块、数据显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

危害数据模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过数据处理程序构建植物受毒蛾危害数学模型；

危害判断模块，与中央控制模块连接，用于通过判断程序判断植物是否受毒蛾危害；

报警模块，与中央控制模块连接，用于通过警报器根据判断结果进行及时警报通知；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储采集的植物叶片光谱数据；

数据显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示采集的植物叶片光谱数据、毒蛾危害判断数据。

6.一种应用权利要求1～4任意一项所述毒蛾危害检测的特征光谱指数检测方法的毒蛾危害检测终端。