基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法技术

本申请涉及一种基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法，包括：获取待测作物冠层的可见光图像、红外热图像以及红外热图像全屏温度矩阵，所述可见光图像与红外热图像中，包括冠层区域和背景区域；对所述可见光图像进行分割，得到冠层区域；将分割得到的冠层区域与所述红外热图像进行配准，保留红外热图像像素大小的可见光图像并将其二值化；基于所述二值化结果矩阵与所述红外热图像全屏温度矩阵计算得到冠层区域逐像素温度矩阵；对所述冠层区域逐像素温度矩阵求均值，得到待测作物冠层温度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法

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[0001]本申请涉及作物冠层温度提取
，具体指一种基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法。

技术介绍
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[0002]冠层温度是表征作物生理生态过程及能量平衡的重要参数之一，可以综合衡量作物的生长状况，通过冠层温度和田间诊断相结合，可以制定高效的田间管理措施，指导农业生产，助力精准农业发展。接触式设备(例如热电阻、电偶法)极易对作物造成损伤；红外测温仪能够做到无损检测，但只适用于小范围测量；单一的红外热成像技术在作物温度与环境温度差异不大时目标难以区分，因此需要一种信息融合技术，达到准确提取作物冠层温度的目的。

技术实现思路
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[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法。
[0004]本申请是这样实现上述目的的：
[0005]本申请提供了一种基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法，其特征在于，包括：获取待测作物冠层的可见光图像、红外热图像以及红外热图像全屏温度矩阵，所述可见光图像与红外热图像中，包括冠层区域和背景区域；对所述可见光图像进行分割，得到冠层区域；将分割得到的冠层区域与所述红外热图像进行配准，保留红外热图像像素大小的可见光图像并将其二值化；基于所述二值化结果矩阵与所述红外热图像全屏温度矩阵计算得到冠层区域逐像素温度矩阵；对所述冠层区域逐像素温度矩阵求均值，得到待测作物冠层温度。
[0006]进一步的，所述二值化是将冠层区域标注为1，将背景区域标注为0。
[0007]进一步的，所述红外热图像全屏温度矩阵包括红外热图像每个像素点的温度。
[0008]进一步的，所述保留的红外热图像像素大小的可见光图像与红外热图像全屏温度数据大小不一致时，使用归一化方法使其一致。
[0009]从上面所述可以看出，本申请提供的基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法，通过对可见光图像和红外热图像的处理，可以将冠层区域像素和红外热全屏温度一一对应，再对逐像素温度求均值，从而获取精准的冠层温度。
附图说明：
[0010]图1是本申请实施例的基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法的流程示意图；
[0011]图2是本申请实施例的可见光图像示意图；
[0012]图3是本申请实施例的红外热图像示意图；
[0013]图4是本申请实施例的冠层区域提取的效果图；
[0014]图5是本申请实施例的冠层区域与红外热图像配准的效果图；
[0015]图6是本申请实施例的保留红外热图像像素大小的可见光图像效果图；
[0016]图7是本申请实施例的二值矩阵与逐像素温度矩阵运算结果图(部分)；
具体实施方式：
[0017]下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。
[0018]本申请提供了一种基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法，参考图1，包括以下步骤：
[0019]步骤1，获取待测作物的可见光图像、红外热图像以及红外热图像全屏温度矩阵，所述可见光图像与红外热图像中，包括冠层区域和背景区域。
[0020]具体的，在作物生长期，通过可见光相机与红外热像仪对目标作物进行监控，通过摄像机配套系统保存可见光图像(如图2)和红外热图像(如图3)，通过摄像机二次开发SDK获取红外热图像全屏温度矩阵，所述红外热图像全屏温度矩阵保存为EXCEL格式。
[0021]步骤2，对所述可见光图像进行分割，以提取冠层区域。
[0022]具体的，根据色彩空间分割算法，将冠层区域与背景区域分割开并保留前景，如图4所示。
[0023]步骤3，将步骤2取得的结果与红外热图像进行配准，将可见光与红外热图像信息对应匹配。
[0024]具体的，根据基于轮廓角点特征配准方法进行图像配准。
[0025]步骤4，将步骤3配准结果中的与红外热图像像素大小的可见光图像保存出来。
[0026]步骤5，将步骤4保存的图像进行二值化。
[0027]具体的，二值化结果保存为EXCEL格式，便于对数据进行简单处理。
[0028]步骤6，将步骤5所述二值化结果与所述红外热图像全屏温度矩阵进行点乘运算，以获取逐像素冠层温度，对逐像素温度就均值，最终获得冠层温度。
[0029]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于可见光和红外热图像的冠层温度提取方法，其特征在于，包括：获取待测作物冠层的可见光图像、红外热图像以及红外热图像全屏温度矩阵，所述可见光图像与红外热图像中，包括冠层区域和背景区域；对所述可见光图像进行分割，得到冠层区域；将分割得到的冠层区域与所述红外热图像进行配准，保留红外热图像像素大小的可见光图像并将其二值化；基于所述二值化结果矩阵与所述红外热图像全屏温度矩阵计算得到冠层区域逐像素温度矩阵；...

【专利技术属性】
技术研发人员：段小琳，黄铝文，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：