[发明专利]一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机及方法

权利要求书

1.一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机，其特征在于：包括朝向相同的RGB相机和两个工业相机；两个工业相机上均安装有滤光片；两个滤光片的中心波段分别为750nm、670nm；750nm滤光片的半峰全宽为30nm；670nm滤光片的半峰全宽为14nm。

2.根据权利要求1所述的一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机，其特征在于：还包括第三个工业相机；第三个工业相机上安装有中心波段分别为545nm，半峰全宽为30nm的滤光片。

3.根据权利要求2所述的一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机，其特征在于：所述的RGB相机和三个工业相机在600m的空中向下拍摄所得图像的像元空间分辨率不低于0.15m。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机，其特征在于：所述滤光片的直径为8mm，截止深度为OD4，裸片厚度为2.2mm，透过率大于80％。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机，其特征在于：所述的RGB相机和三个工业相机的光学分辨率均为1200万像素。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机，其特征在于：还包括光照度计和GPS设备。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种机载松材线虫枯树检测高分辨率光谱成像相机，其特征在于：还包括外壳；外壳通过3D打印得到；RGB相机和三个工业相机呈矩阵状安装在外壳上。

8.一种机载松材线虫枯树检测方法，其特征在于：使用如权利要求6所述的光谱成像相机；该方法包括以下步骤：

步骤1.数据采集；无人机携带前述的光谱成像相机在被测区域上方飞行；光谱成像相机上的750nm、670nm波段的工业相机同步进行拍摄，获得被测区域位置的不同波段的单通道光谱图像；

步骤2.图像处理；结合FLANN特征匹配算法与SIFT特征检测算法，将不同波段的单通道灰度图像进行波段对齐形成一张复合图像；计算复合图像中所有像素反射率，并计算植被指数NDVI＝(ρ₇₅₀–ρ₆₇₀)/(ρ₇₅₀+ρ₆₇₀)；ρ₇₅₀、ρ₆₇₀分别为750nm波段、670nm波段对应的反射率；将复合图像中不同像素的植被指数分别与阈值进行对比，筛选出松材线虫枯树的位置。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：在拍摄过程中，将GPS数据按照格式保存在SVC文件中，采集完成后，将拼接好的且编号的图像和GPS信息相互匹配，为图像提供经纬度和高度信息，为图像的拼接和分析定位提供数据支持；之后，将含有GPS信息的图像拼接成整张光谱图像，将松材线虫枯树在光谱图像上显示出来；通过GPS信息和像元位置之间的对应关系定位每一棵枯树的位置。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述的光谱成像相机安装在无人机的云台上，并经过调平；无人机的飞行高度为600m。