[发明专利]一种基于无人机近地面成像的航拍系统及棉花产量估测方法

摘要

本发明涉及一种基于无人机近地面成像的航拍系统及其棉花产量估测方法搭建无人机近地面航拍系统；飞行过程中通过航拍相机采集棉田的高清视频流；采用数字图像处理手段拆分，拼接视频流得到全景图；选取合适的样本区域，截取该样本区域数字图像，并采收该区域棉花，测量实际产量；通过图像训练方法，对该区域的数字图像和棉花实际产量进行分析，得到棉花产量与数字图像的关系。计算出被测棉田的总产量；本发明是一套系统、完整、快速的棉田产量估测方法，相较于传统人工估产方法估测速度和成本上具有明显优势，相较于基于卫星遥感的估测方法，实施成本低，快速灵活，估测更为准确。

主权项

一种基于无人机近地面成像的航拍系统及棉花产量估测方法，其特征在于：所述无人机近地面拍摄的航拍系统由航拍相机(1)、无人机(2)、高清图像传输设备(3)、图像矫正处理器(4)、飞控及导航系统(5)、增稳云台(6)、惯性测量单元(7)、便携式地面站(8)组成；所述棉花产量估测方法的步骤如下，步骤一：根据被测棉田的特征及估测精度计算所需的空间分辨率，通过在不同高度对地面的标准目标纸（值）的拍摄，确定飞行高度；步骤二：根据被测棉田的卫星定位信息以及步骤一中确定的飞行高度规划航拍路线，启动无人机按规划航线完成飞行任务；飞行过程中通过航拍相机采集棉田的高清视频流；步骤三：通过五点采样法，在被测棉田中选取五个采样区域，每个采样区域为1 m×1 m的正方形区域，在确定飞行高度上采集该样本区域图像；采收样本区域内的棉朵，称量其产量；建立测产模型，以采样区域的图像像素作为测产模型的输入，采样区域的产量作为输出，训练测产模型，确定二者关系；步骤四：通过数字图像处理手段将视频流拆分成单张照片；在对图片做完预处理后，通过特征点的提取与匹配完成对多张图像的拼接，得到棉田的全景图；步骤五：使用在步骤三中训练好测产模型，以全景图作为输入，得到整个棉田的估测产量；步骤六：待棉田采收完成之后，记录棉田实际产量，以全景图作为输入，应用已训练好的测产模型估测整块棉田的产量。