基于无人机遥感影像的育种玉米垄数统计监测

摘要：

为准确、快速的获取区域范围内的育种玉米垄数信息,该研究充分利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)超低空遥感监测技术,通过提取 UAV 影像的超绿特征和 Hough 变换方法提取育种玉米的垄数.研究区为金色农华种业科技股份有限公司崖城育种基地,基地内存在正处于苗期、拔节期和成熟期的玉米试验地块,使用的数据源为利用固定翼瑞士eBee Ag精细农业用无人机获取的超低空可见光影像.研究过程中,首先计算UAV影像的超绿特征,并进行二值优化与形态学开启运算处理,以分离玉米植株与土壤背景信息,采用3种尺寸的窗口搜索并检测用于垄数提取的定位点;然后,用影像分割投影法提取玉米垄线的中心点,减小后续处理的计算量;最后,对已经提取的直线特征不明显的无人机影像中垄线中心点进行Hough变换,以提取玉米垄数.精度评价结果为:采用3种搜索窗口,苗期地块内的43垄玉米的提取精度分别为97.67%、95.35%、88.37%;拔节期地块内的74垄玉米的提取精度分别为100.00%、100.00%、58.11%;成熟期地块内的44垄玉米的提取精度分别为95.45%、90.91%、88.64%.该研究所提出的基于影像分割投影法和Hough变换可以正确提取不同生育期的玉米垄数,其中以拔节期的玉米垄数提取精度最高,此时的玉米植株在UAV影像上可以识别且又尚未封垄,是提取种植垄数的最佳时相;对于定位点检测,与玉米种植的垄间间隔相近的窗口尺寸(1×15或者1×25)是垄数监测的最佳尺寸.

关键词：遥感、无人机、监测、育种玉米、垄数、超绿特征、分割投影法、Hough变换

所属期刊栏目：34

分类号：S252+.9(农业航空)

资助基金：十三五国家重点研发计划项目2017YFD0300903;国家自然科学基金项目41671433

在线出版日期：2018-06-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：92-98