申请/专利权人：山东省气候中心

申请日：2024-03-08

公开（公告）日：2024-05-31

公开（公告）号：CN117853936B

主分类号：G06V20/10

分类号：G06V20/10;G06V10/764;G06V10/56

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.31#授权;2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明涉及图像识别技术领域，具体提供一种小麦冠层图像的冻害识别方法、系统、终端及存储介质，包括：采集小麦冠层图像，构建小麦冠层图像的色阶累积直方图，并基于所述色阶累积直方图分析冠层叶片的多个色阶偏态分布特征参数；利用因子分析法从多个色阶偏态分布特征参数中筛选出核心参数；将所述核心参数输入朴素贝叶斯分类器，所述朴素贝叶斯分类器基于所述核心参数识别小麦冻害等级。通过图像采集与处理、参数提取及判定分析等算法的固化，可实现小麦冻害等级的智能快速准确识别，为作物生产精准管理提供信息支持，准确度可达90.32%。

主权项：1.一种小麦冠层图像的冻害识别方法，其特征在于，包括：S1、安装小麦长势自动观测站：3套小麦长势自动观测站分别安装于多个采样点，并分别标记为M1、M2、M3；具体经纬度分别为：36°28'12"N、119°43'48"E，36°58'38"N、116°58'282"E，N36°40'32"N、116°38'56"E；S2、采集小麦冻害图像：小麦冠层图像是在自然环境中采集的；用于采集图像的设备为高清摄像机，图像分辨率为1920×1080，安装高度为580厘米；采用固定焦距拍摄和自动白平衡，采集时次为16:00；图像采集时段如下：M1：2022年11月22日至2023年1月21日下午；M2：2022年11月10日至2023年1月13日下午；M3：2022年11月23日至2023年1月26日下午；为了准确获取小麦冠层累积分布信息，在选择图像时剔除了强光、霜雪覆盖的图像；最终，有47幅冠层图像可供研究；其中，无冻害图像19幅，轻度冻害图像16幅，重度冻害图像12幅；为扩充样本容量，将78张小麦冠层图像样本进行4等分，选择两站每张图片的左上部分图片构建建模组样本集M1，共47张图片；剩余右上、左下和右下3部分图片构建验证组样本集，共141张图片；选择另外取样点的图片构建应用检验组样本集，共124张图片；S3、提取小麦图像冠层叶片色阶倾斜分布特征：对图像进行处理和信息采集在对图像进行切割、去噪和信息采集后，构建图像的色阶累积直方图；然后分别用均值、中值、模值、偏度和峰度函数分析冠层叶片色阶偏态分布特征；然后得到20个CGSD参数，包括R通道色阶的均值RMean,R通道色阶的中位数RMedian,R通道色阶的众数RMode,R通道色阶的偏度RSkewness,R通道色阶的峰度RKurtosis,G通道色阶的均值GMean,G通道色阶的中位数GMedian,G通道色阶的众数GMode,G通道色阶的偏度GSkewness,G通道色阶的峰度GKurtosis,B通道色阶的均值BMean,B通道色阶的中位数BMedian,B通道色阶的众数BMode,B通道色阶的偏度BSkewness,B通道色阶的峰度BKurtosis,Y通道色阶的均值YMean,Y通道色阶的中位数YMedian,Y通道色阶的众数YMode,Y通道色阶的偏度YSkewness和Y通道色阶的峰度YKurtosis；最后形成RGB图像色阶分布的CGSD参数表；S4、小麦冻害等级分类方法：对20个小麦冠层RGB颜色偏态分布参数进行因子分析，得到核心参数；①以14样本为分析样本n=47，对20个输入变量进行Kaiser-Meyer-Olkin检验与巴特利球形检验，当KMO值＞0.7，Bartlett检验的P值＜0.05，即说明变量可进行下一步的因子分析；②根据因子特征值、累积贡献率、碎石图确定最佳综合因子；③计算每个变量的主成分得分系数：；式中，FSCi为第i个变量的主成分得分系数，VDRj为第j个综合因子的方差贡献率，CDRj为第j个综合因子的累积贡献率，SCij为第i个变量在第j个综合因子中的得分；通过比较各变量主成分得分系数的绝对值大小，将排名前五的变量确定为核心参数，并以这6个核心参数作为朴素贝叶斯分类器的输入变量，6个核心参数分别为RKurtosis、GSkewness、GMedian、GMode、YSkewness和GMean，以小麦冻害人工分类等级作为输出变量，构建贝叶斯分类模型F6；S5、构建基于先验型数据的小麦冻害等级的贝叶斯判定模型：以6个核心参数RKurtosis、GSkewness、GMedian、GMode、YSkewness和GMean作为输入变量，构建小麦冻害等级判定的贝叶斯分类模型F6，并进行模型判定精度检验；所述基于先验型数据的小麦冻害等级的贝叶斯判定模型用于对目标区域的小麦冠层图像的核心参数进行判定，得到灾害等级。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东省气候中心 小麦冠层图像的冻害识别方法、系统、终端及存储介质

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