[发明专利]一种农田残膜采集方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种农田残膜采集方法、装置及设备，该方法包括：获取农田图像，并将农田图像划分为若干图像单元；根据图像灰度区分阈值，将若干图像单元分为覆膜区和未覆膜区；并采用分层随机抽样法对覆膜区和非覆膜区的图像单元进行抽样，选定采样区；采用中心四分法，对采样区的土样进行处理，获得典型样品；采用不同年份的残膜尺寸筛子过滤典型样品，确定不同年份残膜质量。本发明创造的分层随机中心四分法在不同地区的采样精度均达到90％以上，精度较高，且方便、快捷、成本低。

技术领域

本发明涉及农田残膜采集技术领域，更具体的涉及一种农田残膜采集方法、装置及设备。

背景技术

目前，农田残膜的常用采集方法为农田调查法。该技术主要包括6个步骤，分别为地块基础信息调查、样点选择、样点数确定、样点规格、样方深度和样品采集、其中样点选择又包括对角线法、梅花点法、棋盘点法和蛇形线法，而样点数又被限制为3个以上。此外，该技术还需要确定地块经纬度，调查地块户主，种植作物、种植方式、覆膜年限、地膜类型等。总体上，该技术费事费力，在实际农田用利用效率低下，且精度不高。因此，当前亟需提出一种方便快速的农田残膜采样方法。

对于上述问题，可以利用无人机和卫星技术，通过采集高分辨率图像，经过二值化处理和相关代码运算后，估算出表层农田残膜量，再利用表层农田残膜量与耕层农田残膜量的关系，最终快速估算出农田残膜量。然而，该方法经济成本较高，对于以小农户经济为主体的农村难以真正实用。另外，由于无人机和卫星拍摄的图像分辨率有限，且该方法属于间接估算农田实际残膜量，故该方法估算精度也难以满足要求。

发明内容

本发明实施例提供一种农田残膜检测方法、装置及设备，用以解决上述背景技术中提出的农田残膜采样步骤复杂、成本高、精度低的问题。

本发明实施例提供一种农田残膜采集方法，包括：

获取农田图像，并将农田图像划分为若干图像单元；

根据图像灰度区分阈值，将若干图像单元分为覆膜区和未覆膜区；并采用分层随机抽样法对覆膜区和非覆膜区的图像单元进行抽样，选定采样区；

采用中心四分法，对采样区的土样进行处理，获得典型样品；

采用不同年份的残膜尺寸筛子过滤典型样品，确定不同年份残膜质量。

进一步地，所述获取农田图像，包括：

利用带有焦距为2.8，像素为1200万高清摄像头的手机，以水平倾角45°连续对收获后的农田进行拍摄，获取采集图片；

将采集图片传输到计算机图片处理器中，并进行几何校正和背景化处理，获得农田图像。

进一步地，本发明实施例提供的农田残膜采集方法，还包括：

根据地膜反光率，设置图像灰度区分阈值。

进一步地，本发明实施例提供的农田残膜采集方法，还包括：

根据农田图像和实际农田的面积比例关系1:100cm，将实际农田划分成若干100cm×100cm单元。

进一步地，所述采用分层随机抽样法对覆膜区和非覆膜区的图像单元进行抽样，选定采样区，包括：

利用分层随机抽样法对覆膜区和非覆膜区的图像单元进行3次抽样，选定采样区；且随机数R生成公式如下：

R＝A+RAND()*(B-A)

式中，A为单元变化下限值；B为单元变化上限值；RAND()为产生随机数函数。

进一步地，所述采用中心四分法，对采样区的土样进行处理，获得典型样品，包括：

将采样区0～15cm表层土样作为原土样倒入中心四分法采样装置内，混合均匀；