[发明专利]一种低空高光谱遥感检测柑橘黄龙病的方法、装置及系统

说明书

本发明涉及一种低空高光谱遥感检测柑橘黄龙病的方法、装置及系统，该方法包括：获取待检测柑橘分布区域的低空高光谱遥感图像；所述遥感图像包括柑橘植株的分布信息和柑橘植株的地理信息；对所述高光谱遥感图像进行预处理；将经预处理后的所述低空高光谱遥感图像，输入到柑橘黄龙病BP神经网络模型；输出柑橘分布区域患黄龙病的分布结果。该检测方法对于大面积的柑橘果园黄龙病的检测，可减少人力物力和检测的工作量；可快速检测、准确定位、高效无损；且检测过程费用低廉、简易省力；结果准确可靠。

技术领域

本发明涉及高光谱遥感研究领域，特别涉及一种低空高光谱遥感检测柑橘黄龙病的方法、装置及系统。

背景技术

柑橘是我国重要的水果作物之一，也是世界生产量最大的水果之一，在农业经济中占着极其重要的成分。柑橘黄龙病(citrus green disease or huanglongbing)是20世纪早期在中国南方地方发现的柑橘作物疾病，后来在国内甚至是世界范围内的柑橘种植地逐渐被发现。感染黄龙病的柑橘病株在症状上表现出叶片黄化、斑驳，植株长势衰弱，果实为“红鼻子果”或者是青果不转色等，现如今，暂没有有效药物可以根治黄龙病，目前对感染黄龙病植株的处理方式是整株挖除，并做灭杀木虱的农学处理。黄龙病的蔓延速度快，破坏力大，感染黄龙病的柑橘果树若无及时处理，轻则影响植株的长势和产量，重则在果园间快速蔓延，造成果园果树大面积枯死，严重影响了柑橘产业的发展和损害了果农的经济收入，因此，柑橘黄龙病被认为是柑橘产业的毁灭性病害。

柑橘黄龙病的症状比较复杂，有许许多多的研究人员正开展着对柑橘黄龙病的研究工作，但最有效的治疗手段是及早的发现感染了黄龙病的植株并整棵树连根挖除，可大大的减少柑橘果树感染黄龙病后带来的经济损失。如何检测柑橘植株感染黄龙病是许多研究工作者的研究内容。

目前，检测柑橘黄龙病的方法包括田间诊断和实验室生化分析两大类，田间诊断是诊断黄龙病最快速的方法，简单易行且无需设备辅助，但该法所需知识和经验储备较高，主观性较强，准确率不高。实验室生化分析包括病原显微镜观察法、生化指标检测法、核酸探针检测法、PCR扩增检测法、LAMP快速检测法以及血清检测法等，这些检测方法检测过程较为复杂，对检测人员专业知识储备要求较高，检测周期长等，不利于很好的推广到农业实际生产中。病原显微镜观察法依靠电子显微镜和超薄切片技术对病原进行观测进而做出诊断。生化指标检测法是利用荧光指示物或异性蛋白等进行检测。分子学检测法主要为核酸探针检测、PCR扩增检测以及LAMP快速检测等，受过程复杂、耗时长、DNA用量大等因素的限制，该技术的应用一直受到约束。这几种方法是可以很精确的检测出柑橘黄龙病，但费用昂贵、仪器操作复杂、专业人员也必须在较长时间和特殊环境下检测，并不能很好的推广和应用到生产中。血清检测法利用能与黄龙病病原结合的血清进行电镜下观测诊断，但此法制备技术复杂以及检测范围窄等缺点没有被解决。近些年来，不少研究工作者开展对柑橘黄龙病的高光谱检测工作，取得不错的进展，说明高光谱对柑橘黄龙病的检测存在较高的可行性。

因此，对于大面积的柑橘果园，为减少人力物力和检测的工作量，急需开展可快速检测、准确定位、高效无损、费用低廉、简易省力且结果可靠的黄龙病检测方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种低空高光谱遥感检测柑橘黄龙病的方法、装置及系统，该检测方法对于大面积的柑橘果园黄龙病的检测，可减少人力物力和检测的工作量；可快速检测、准确定位、高效无损；且检测过程费用低廉、简易省力；结果准确可靠。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种基于低空高光谱遥感的柑橘黄龙病检测方法，包括：

获取待检测柑橘分布区域的低空高光谱遥感图像；所述遥感图像包括柑橘植株的分布信息和柑橘植株的地理信息；

对所述高光谱遥感图像进行预处理；

将经预处理后的所述低空高光谱遥感图像，输入到柑橘黄龙病BP神经网络模型；