[发明专利]一种基于聚类分析的薇甘菊监测方法

说明书

本发明公开了一种基于聚类分析的薇甘菊监测方法，属于图像智能识别技术领域。包括如下步骤：通过无人机所搭载的相机对待监测地区进行等间隔拍摄，得到多张薇甘菊航拍图，将薇甘菊航拍图传输到计算机，所述计算机包括图像预处理模块、图像增强模块、聚类分析模块以及输出模块；所述薇甘菊航拍图经过图像预处理模块处理后，得到RGB三通道图像；所述RGB三通道图像经过图像增强模块处理后，得到粗分割图像；所述粗分割图像经过聚类分析模块处理后，得到细分割图像；根据无人机飞行高度参数和相机广角参数，所述细分割图像经过输出模块处理后，得到薇甘菊分布图和薇甘菊分布面积。本发明克服现有的对于盛花期薇甘菊爆发点监测效率较低的缺点。

技术领域

本发明属于图像智能识别技术领域，尤其是一种基于聚类分析的薇甘菊监测方法。

背景技术

薇甘菊(Mikania micrantha)，菊科假泽兰属，原产于美洲，是一种危害性极强的入侵性杂草。20世纪80年代初，薇甘菊被发现传入中国华南地区，危害当地植被和农林作物并造成巨大经济损失。

目前针对薇甘菊的自动识别的研究很少，目前有基于卫星遥感技术、基于高光谱遥感技术、基于深度学习技术的相关研究，但是均存在较大的局限性。因此，随着薇甘菊危害的严重性日益增加和现有监测方法的缺陷，迫切需要开发一种高精度的监测方法快速、准确、有效地获取薇甘菊分布数据。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种基于聚类分析的薇甘菊监测方法，克服现有的对于盛花期薇甘菊爆发点监测效率较低的缺点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于聚类分析的薇甘菊监测方法，包括如下步骤：

一种基于聚类分析的薇甘菊监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，通过无人机所搭载的相机对待监测地区进行等间隔拍摄，得到多张薇甘菊航拍图，将薇甘菊航拍图传输到计算机，所述计算机包括图像预处理模块、图像增强模块、聚类分析模块以及输出模块；

步骤S2，所述薇甘菊航拍图经过图像预处理模块处理后，得到RGB三通道图像；

步骤S3，所述RGB三通道图像经过图像增强模块处理后，得到粗分割图像；

步骤S4，所述粗分割图像经过聚类分析模块处理后，得到细分割图像；

步骤S5，根据无人机飞行高度参数和相机广角参数，所述细分割图像经过输出模块处理后，得到薇甘菊分布图和薇甘菊分布面积。

进一步的，所述步骤S2中，所述图像预处理模块对所述薇甘菊航拍图进行处理的过程为：通过计算机对获取到的所述薇甘菊航拍图进行拼接处理，获得所述待监测地区的三维点云、数字表面模型、数字高程模型和数字正摄影像；通过地面控制点精确校正拼接影像的空间坐标，生成所述RGB三通道图像。

进一步的，所述步骤S3中，述图像增强模块对所述RGB三通道图像进行处理的过程为：将所述RGB三通道图像由RGB颜色空间转换到LAB空间，对所述转换到LAB空间的图像进行二值化处理，得到二值图像，其中所述二值化处理的阈值是由最大类间方差法处理得到的全局图像阈值；在所述二值图像中，提取值为0的像素点坐标，将像素点坐标在所述RGB三通道图像中对应的R通道值设为0、G通道值设为0、B通道值设为0，得到所述粗分割图像，所述粗分割图像包括薇甘菊的颜色与纹理信息、地面的颜色与纹理信息、黑色背景。