(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211207409.1 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 华南农业大 学 地址 510642 广东省广州市天河区五山路 483号 (72)发明人 龙拥兵　周明　李钊荣　徐海涛　 潘凯　兰玉彬　施震渺　梁俊涛　 梁长江　陈志浩　刘军和　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 黄卫萍 (51)Int.Cl. G06T 7/60(2017.01) G06T 17/00(2006.01) G06T 3/00(2006.01) (54)发明名称 基于无人机影像的水稻冠层高度自动获取 的方法、 系统、 存 储介质及计算机设备 (57)摘要 本发明为基于无人机影像的水稻冠层高度 预测的方法、 系统、 存储介质及计算机设备， 其方 法包括步骤： S1、 设置稳定和流动地面控制点并 采用RTK‑GNSS进行地理坐标测量； S2、 获取无人 机影像集， 基于SFM ‑MVS生成无人机影像对应的 DSM和正射影像图， 并利用基于GDAL的方法对DSM 文件和正射影像进行图层融合； S3、 利用基于地 面控制点坐标的方法对不同时间序列融合图像 进行图层配准； S4、 基于QGIS的二次开发对融合 图像信息进行自动解析并可视化； S5、 在Linux系 统中通过shell编程脚本自动检测DSM信息和生 成正射影像、 融合DSM和正射影像、 显示输出基于 QGIS二次开发程序的数据解析和冠层高度。 本发 明能够利用无序的数据集进行快速准确的解算 实现农田作物的冠层高度预测。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115496795 A 2022.12.20 CN 115496795 A 1.基于无 人机影像的水稻冠层高度自动获取的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 设置稳定和流动地 面控制点并采用RTK ‑GNSS进行地理坐标测量； S2、 获取无人机影像集， 基于SFM ‑MVS生成无人机影像对应的DSM和正射影像图， 并利用 基于GDAL的方法对D SM文件和正 射影像进行图层融合； S3、 利用基于地 面控制点 坐标的方法对不同时间序列融合图像进行图层配准； S4、 利用Opencv提取融合图像中的水稻区域， 然后利用基于QGIS的二次开发对融合图 像信息进行自动解析并可视化； S5、 在Linux系统中通过shell编程脚本自动检测DSM信息和生成正射影像、 融合DSM和 正射影像、 显示输出基于QGIS二次开发程序的数据解析和冠层高度。 2.根据权利要求1所述的基于无人机影像的水稻冠层高度自动获取的方法， 其特征在 于， 步骤S1根据无 人机的飞行高度及实验区面积确定地 面控制点的大小尺寸和部署密度。 3.根据权利要求1所述的基于无人机影像的水稻冠层高度自动获取的方法， 其特征在 于， 步骤S2的具体过程如下： S21、 利用基于SFM ‑MVS技术对无人机数据集进行三维重构， 生成对应的包含彩色信息 的正射影像图和包 含高程信息的D SM； S22、 对DSM中反映高程信息的单通道IDW值和正射影像图中反映植被颜色信息的RGB三 通道进行读取； S23、 将包含IDW值的DSM和正射影像图进行 图像融合， 生成并输出同时包含IDW信息和 RGB信息的融合TIF F图像。 4.根据权利要求1所述的基于无人机影像的水稻冠层高度自动获取的方法， 其特征在 于， 步骤S4的具体过程如下： S41、 利用Op encv提取融合图像中的水稻区域， 并基于QGIS的二次开发程序进行融合影 像的IDW值解析； S42、 进行可视化操作界面， 提供选框工具， 单点融合影像自动显示冠层高度， 选择 区域 自动显示区域冠层平均高度、 最低高度和最大高度。 5.基于无 人机影像的水稻冠层高度自动获取的系统， 其特 征在于， 包括： 地面控制点模块， 根据无 人机飞行参数和试验区域确定地 面控制点； 三维重建模块， 用于基于SFM ‑MVS技术生成无人机影像集对应的正 射影像图和DSM； 影像融合模块， 采用GDAL的方法根据DSM和正射影像图获得同时包含高程信息和色彩 信息的TIF F影像； 图层配准模块， 用于利用基于地面控制点坐标的方法对不同时间序列融合图像进行图 层配准； 基于QGIS数据解析模块， 用于提取融合图像中的水稻区域， 并基于QGIS库根据包含真 实水稻冠层高度值的融合图像自动获得 水稻冠层高度并实现用户界面展示； 自动化协调程序模块， 用于基于shell编程脚本根据无人机影像自动获取DSM和正射影 像， 以及自动进行图像处 理和数据解析。 6.根据权利要求5所述的基于无人机影像的水稻冠层高度自动获取的系统， 其特征在 于， 地面控制点模块包括： 正方形控制点， 地面控制点由正方形木质胶合板组成， 胶合板表面刷上红色油漆， 尺寸权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115496795 A 2大小为0.5m* 0.5m， 胶合板正中心为0.9m m穿孔； 固定桩， 固定桩为 直径0.9m m钢材帐篷钉， 用于在地 面固定地 面控制点。 7.一种存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理器执行 时， 实现权利要求1 ‑4中任一项所述水稻冠层高度自动获取的方法的步骤。 8.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时， 实现权利要求1 ‑4中任一项所 述的水稻冠层高度自动获取的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115496795 A 3