图像处理技术在农业遥感无人机中的应用

图像处理技术在农业遥感无人机中的应用通过图像处理技术对无人机采集的遥感图像数据进行数字化分析，采用深度学习算法产生图像的体积结构或三维结构。以下是小编分享的内容，欢迎参考借鉴与借鉴。从古至今，农业问题和粮食产量一直是制约着人类社会生存和发展的重要问题，随着当代社会生产方式和农业无人机技术的快速进步，中国农业正在由传统农业逐渐转变为信息农业、智慧农业、精准农业，使用无人机进行农田作业也成为当代农业发展的新趋势。农业遥感无人机以其高灵活性、高效率、低成本、操作简单等优点成为现代农业的研究热点，基于微小型无人机的遥感信息获取技术广泛应用在农业领域，图像处理技术也逐渐应用到无人机采集图像处理中来。为了分析和提取农业遥感无人机采集图像中蕴含的农情信息，更加高效率地实施农情监测，图像处理技术开始运用到农情检测中的无人机采集图像分析方面。1国内外图像处理技术在遥感无人机中的研究现状1.1国外图像处理技术在农业遥感无人机中的相关研究在国外，图像处理技术被广泛应用在农业无人机系统中。随着农业技术的不断进步，图像处理技术和无人机技术的结合更加紧密，通过农业无人机进行遥感采像后，运用图像处理技术进行农情信息的提取和主要分析的相关应用也越来越多。x年，Hardin等利用图像处理技术对无人机采集图像加以分析，进行大规模的农业草种可视化图像数字模拟绘制；x年，Swain等将图像处理技术和农业无人机相结合，通过对农田的多光谱影像进行图像反衍操作来监测作物氮元素含量的相关变化；xx年，Hunt等基于农业无人机采集的遥感数据，通过图像处理技术大尺度监测作业农田内的大豆生物量；xx年，Zarco等通过处理农业无人机采集图像对不连续冠层进行相关分析，从而实现生物参数的检测，并通过三维重建的图像技术对作物的生长高度进行了相关的监测和统计；xx年，Liebisch等基于无人机遥感图像数据，通过图像生成重建技术绘制了3D点云图检测行播作物进行除草试验的相关效果。1.2国内图像处理技术在农业遥感无人机中的相关研究与国外相比，国内图像处理技术用于农业遥感无人机的应用时间稍晚，但是国内的相关技术发展也非常迅猛。中国农业无人机市场逐年扩大，图像处理技术和无人机的结合也逐渐走在了世界前列，并形成了丰富的应用案例。x年，祝锦霞等利用农业无人机航拍平台来获取水稻叶片和冠层的图像，并通过进一步对获取图像进行分析处理，提取到了不同氮素含量的叶片和冠层特征信息，进而进行诊断水稻富含的氮素营养。x年，冷伟锋等提出了利用无人机遥感和图像处理技术，通过对作物冠层进行电磁辐射异常检测确定作物病害部位的无人机检测平台。x年，高林等围绕无人机高光谱遥感反演，利用图像处理技术生成了作物叶面积指数，并在冬小麦试验田对冬小麦叶面积指数进行估测及对冬小麦覆盖度进行提取。x年，试验人员基于无人机多源图谱进行图像融合对水稻稻穗表型进行了监测研究。2图像处理技术在农业遥感无人机中的主要应用途径及意义2.1农田地块面积估测通过图像处理技术对无人机采集的遥感图像数据进行数字化分析，采用深度学习算法产生图像的体积结构或三维结构。这些三维结构进一步用于构建信息建模系统，并执行不同的操作，如图像分类、增强和分割等。结合图像处理技术，可以让农业遥感无人机的采集图像更加清晰，获得数据更加便捷，在实现节约成本的同时提高农业无人机采集数据的准确性。2.2农作物生长状况监测通过图像处理技术，可以利用无人机进行遥感监测农作物生长状况，主要包括农作物实时生长变化、作物植被覆盖度变化、作物生物量估测、作物健康状况监测以及作物相关元素含量等。主要实现利用无人机搭载多光谱摄像头，将通过无人机获取的多光谱影像进行相关的图像处理操作，实现农作物的生长状况监测，并将无人机获取的高分辨率影像进行图像拼接和融合后与相关数据进行分析，从而获取农作物生长情况。通过使用图像处理技术的无人机处理系统可以更好的实现农业无人机采集图像的大气校正和辐射定标等，实现农作物生长状况监测的智能化和自动化。在农作物生长状况监测方面，通过图像处理技术和农业无人机相结合，可以实现比人工观测无人机图像更加高效的效率。在经过深度学习算法的图像处理技术后，农业无人机系统还可以更好地规划航线，从而使无人机系统更加高效合理地监测农作物生长状况。2.3农作物灾害监测和预警通过农业无人机进行跟踪飞行、图像传输及相关的图像处理后，可以基于深度学习的相关算法进行农作物病虫害的智能化视频监控和精准识别，相对于直接观测采集图像具有更高的识别速度和识别率，其中识别速度能达到人工的近百倍。通过将图像处理技术应用于农业无人机进行相关灾害监测和预警中，因其识别速度的显著提高，可以及时监测大规模农情，比如森林防火和农作物病虫害等。图像处理技术和无人机相关技术融合，有利于为农作物病虫害快速识别和防治提供支撑，实现精准化的农作物灾害监测和预警。3结语数字图像处理是目前流行的研究方向之一，各种算法层出不穷，已经在遥感、医学、气象等领域有了很大的进展。回顾现代技术在农业中的智能应用，必将有图像处理技术的一席之地。通过该技术，农业无人机系统变得更加高效。在未来农业发展中，智能农业、农业无人机系统与图像处理技术相结合将更有利于农业的进步和农作物产量的提高。