[发明专利]一种人工苗木林缺苗信息获取方法

说明书

本发明公开了一种人工苗木林缺苗信息获取方法，包括获取苗木的正射影像，对影像进行处理获得树冠二值化影像；利用网格算法计算苗木行倾斜角度，并根据倾斜角度的计算结果，顺时针旋转树冠二值化影像，使苗木行处于水平位置；采用中心线法计算每行缺苗数量与每行缺苗位置，获得每行缺苗数据；汇总每行缺苗数据，即获得整体缺苗数量与整体缺苗位置数据。本发明中提出的网格‑方差法可以正确计算出苗木行倾斜角度，从而可以将苗木行倾斜的影像旋转到苗木行水平位置，方便林业工作者以行位置去查找树木，进而方便进行补苗，保证桉树林生长质量，提高农民收入。

技术领域

本发明涉及苗木缺苗信息获取技术领域，特别涉及一种人工苗木林缺苗信息获取方法。

背景技术

人工林苗木抚育期间，相比根据树木的地理坐标去找到树木所在位置，林业工作者更习惯于根据苗木所在行确定苗木位置，进行苗木补植。

桉树具有干直、速生、耐旱、丰产、适应性强特点，是纸浆的重要来源，得到广泛种植，面积已达450万公顷。实现桉树精细化管理，做到快速精准补植、减少资源浪费、提高产量的前提是快速准确进行桉树缺苗数量及位置的识别。传统获取桉树林缺苗信息是通过田间走访形式，费时费力。

随着技术的发展，无人机遥感近年来发展迅速得益于它成本低、数据获取实时性强，操作简单和高地面分辨率的特点。无人机遥感结合数字图像处理技术已经在林业单木识别和森林结构信息提取中展现了巨大优势，被越来越多的应用在苗木缺苗信息的获取中。

但是，桉树普遍存在一个树桩生长有多株树木的情况，树冠普遍存在交叉重叠现象，不适合采用分割提取树冠的方式提取获得株数信息从而间接获得缺苗数量，此外相比根据苗木的地理坐标找到树木的位置，农民们更习惯于按行查找苗木位置。

如何利用现代化的方式，对桉树缺苗信息进行获取，对保证桉树林生长质量，提高农民收入意义重大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明可以解决现有的苗木缺苗统计一般采用人工统计的方式进行，费时费力，且对单个树桩生长有多株树木类的苗木，无人机遥感难以进行统计的难题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种人工苗木林缺苗信息获取方法，具体包括以下步骤：

S1：获取苗木的正射影像，对影像进行处理获得树冠二值化影像；

S2：利用网格算法计算苗木行倾斜角度，并根据倾斜角度的计算结果，顺时针旋转树冠二值化影像，使苗木行处于水平位置；

S3：采用中心线法计算每行缺苗数量与每行缺苗位置，获得每行缺苗数据；

S4：汇总每行缺苗数据，即获得整体缺苗数量与整体缺苗位置数据。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S1中，获得树冠二值化影像的具体步骤为：

S101：采用无人机获取人工林场幼龄林的若干相邻可见光影像；

S102：将若干相邻可见光影像拼接生成正射影像，正射影像的地面分辨率为0.5cm-1.5cm；

S103：对原始正射图像进行去噪和图像特征分析处理；

S104：构建三层神经网络，将正射影像分为树冠、杂草、阴影、裸地和其他五个类别，经BP神经网络分类后提取出树冠，得到树冠图像；

S105：对树冠图像进行二值化处理，再经删除小面区域及空洞填充处理得到树冠二值化影像。