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无人机多光谱影像的小麦倒伏信息多特征融合检测研究 被引量：3
1
作者 朱文静 冯展康 +4 位作者 戴世元 张平平 嵇文 王爱臣 魏新华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期197-206,共10页
为探究多特征融合方法在作物倒伏领域快速精准识别中的适用性,利用无人机获取多田块冠层尺度的不同倒伏率麦田多光谱数据,对原始倒伏图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理,并利用重归一化差值植被指数和阴影指数分别剔除土壤... 为探究多特征融合方法在作物倒伏领域快速精准识别中的适用性,利用无人机获取多田块冠层尺度的不同倒伏率麦田多光谱数据,对原始倒伏图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理,并利用重归一化差值植被指数和阴影指数分别剔除土壤和阴影背景,提取小麦倒伏DSM模型和植被指数分别与多光谱图像进行多特征图像主成分变换融合,筛选差异性较大的纹理特征,采用支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)和最大似然法(MLC)监督分类模型对多光谱和DSM融合图像、多光谱和归一化植被指数(NDVI)融合图像、多光谱图像和纹理特征图像进行监督分类,并采用总体精度(OA)、 Kappa系数和提取误差综合评价各监督模型的分类性能和倒伏提取精度。分类结果表明:各监督分类方法在不同倒伏区域提取结果建模效果趋势一致,SVM和ANN整体提取精度高于MLC,在高倒伏区域,多光谱与NDVI融合图像的SVM监督模型(OA:92.63%, Kappa系数:0.85,提取误差:1.11%)提取效果最好;在中倒伏区域,多光谱与DSM融合图像的SVM监督模型(OA:90.35%, Kappa系数:0.79,提取误差:9.34%)提取效果最好;在低倒伏区域,均值纹理特征图像的ANN监督模型(OA:91.05%, Kappa系数:0.82,提取误差:8.20%)提取结果较好。本研究将DSM模型、植被指数、纹理特征与多光谱图像进行融合对比,并对多特征融合方法能否高精度有效提取小麦倒伏信息进行了探究,结果表明无人机多光谱遥感结合特征融合技术能有效提取小麦倒伏面积,提取效果优于单特征小麦倒伏图像。本研究结果可为助力小麦倒伏灾情调查数据的精确获取方法提供参考。 展开更多
关键词 无人机遥感 图像处理 多光谱 特征融合 倒伏 小麦
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基于垄间背景剔除优化小麦赤霉病遥感监测精度 被引量：1
2
作者 朱文静 戴世元 +4 位作者 冯展康 邵长峰 段凯文 张慧月 魏新华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期219-229,共11页
为探究麦田垄间背景对无人机多光谱小麦赤霉病监测精度的影响,该研究以江苏省镇江市农科院灌浆期小麦为研究对象,利用大疆M600 Pro无人机搭载RedEdge-MX多光谱相机获取小麦冠层多光谱影像。通过筛选与小麦赤霉病相关性最高的植被指数(ve... 为探究麦田垄间背景对无人机多光谱小麦赤霉病监测精度的影响,该研究以江苏省镇江市农科院灌浆期小麦为研究对象,利用大疆M600 Pro无人机搭载RedEdge-MX多光谱相机获取小麦冠层多光谱影像。通过筛选与小麦赤霉病相关性最高的植被指数(vegetation indexes,VIs):MSR和CRI2植被指数,并采用大津法(Nobuyuki Otsu method,OTSU)、阈值分割法和支持向量机(support vector machine,SVM)等方法对小麦赤霉病遥感图像进行精细化语义分割,降低田块边缘阴影背景和染病麦穗之间的误判率。试验结果表明:目视解译阈值分割法剔除背景的效果最好(总体精度:92.06%,Kappa系数:0.84),OTSU阈值分割法(总体精度:90.52%,Kappa系数:0.81)效果次之。采用偏最小二乘回归分别建立小麦病情指数(disease index,DI)与VIs、纹理特征(texture features,TFs)和VIs&TFs小麦赤霉病监测模型,其中VIs&TFs模型监测精度最高,剔除垄间背景前预测模型训练集的决定系数(coefficient of determination,R^(2))为0.73,均方根误差(root mean square error,RMSE)为5.52,相对分析误差(relative percent deviation,RPD)为2.01,验证集的R^(2)为0.68,RMSE为6.21,RPD为1.96;剔除垄间背景后VIs&TFs模型监测精度依然最高,训练集的R^(2)为0.75,RMSE为5.58,RPD为2.13,验证集的R^(2)为0.77,RMSE为7.13,RPD为2.11。综上所述,基于垄间背景特征的精细化语义分割有效地提高了小麦赤霉病的监测精度,可以直观地了解小麦病情分布情况,可对后续变量施药提供参考依据。 展开更多
关键词 无人机 遥感 小麦病害 语义分割 特征提取
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基于混合像元分解的分蘖期水稻基本苗数量估测方法研究
3
作者 朱文静 戴世元 +3 位作者 冯展康 段凯文 邵长锋 魏新华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期202-209,共8页
基本苗数量是反映水稻健康水平的重要依据,在分蘖期精准估测水稻基本苗数量可以指导后期的施肥量,从而调控水稻的最佳分蘖数。同时,对水稻长势监测和产量预测具有非常重要的意义。针对传统田间人工统计基本苗数量耗时长、成本高等问题,... 基本苗数量是反映水稻健康水平的重要依据,在分蘖期精准估测水稻基本苗数量可以指导后期的施肥量,从而调控水稻的最佳分蘖数。同时,对水稻长势监测和产量预测具有非常重要的意义。针对传统田间人工统计基本苗数量耗时长、成本高等问题,以江苏大学附属农场镇江润果农场分蘖期水稻为研究对象,利用大疆无人机(M600 Pro型)搭载多光谱相机(Rededge-MX型)获取水稻分蘖期多光谱数据,对原始图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理操作,根据像元纯度系数提取土壤端元和植被端元,建立波谱库,然后按照完全约束最小二乘法的方法执行混合像元分解,构建植被覆盖度和水稻基本苗数量的回归模型。该研究方法获得的模型决定系数R^(2)为0.891,均方根误差RMSE为4.6株/m^(2)。而传统的像元二分法模型(基于NDVI、VDVI和GNDVI植被指数计算植被覆盖度),其决定系数R2为0.834、0.744、0.642,其RMSE为5.7、7.1、8.4株/m^(2)。试验结果表明,基于完全约束最小二乘法的混合像元分解模型评价指标均优于像元二分法模型。本文基于混合像元分解方法有效提高了水稻基本苗统计精度,并且生成了水稻基本苗数量反演图,可以直观统计基本苗数量,为分蘖期水稻补苗、间苗提供指导。 展开更多
关键词 水稻 基本苗 混合像元分解 完全约束最小二乘法 像元二分法
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红外偏振光治疗空军飞行人员轴性颈痛的疗效观察 被引量：7
4
作者 唐勇 何劼 +2 位作者 刘瑞芳 戴世元 王本洲 《中国疗养医学》 2016年第4期337-338,共2页
目的观察比较推拿+牵引、特定电磁波治疗仪和红外偏振光治疗仪对空军飞行人员轴性颈痛的临床疗效。方法将120名轴性颈痛患者随机分为3组,每组40人。Ⅰ组(推拿+牵引),采用推拿、牵引疗法,1次/d,7 d为一疗程;Ⅱ组(特定电磁波治疗仪照射组)... 目的观察比较推拿+牵引、特定电磁波治疗仪和红外偏振光治疗仪对空军飞行人员轴性颈痛的临床疗效。方法将120名轴性颈痛患者随机分为3组,每组40人。Ⅰ组(推拿+牵引),采用推拿、牵引疗法,1次/d,7 d为一疗程;Ⅱ组(特定电磁波治疗仪照射组),给予特定电磁波治疗仪治疗,1次/d,7 d为一疗程;Ⅲ组(红外偏振光组照射组),给予红外偏振光治疗,1次/d,7 d为一疗程。3组均在治疗2个疗程后记录病情改善情况,采用目测类比评分法(Visual Analogue Scale,VAS)评定各组患者的疼痛强度,并分析各治疗方法对轴性颈痛的疗效。结果3组患者轴性颈痛症状均有改善,其中Ⅰ组VAS评分从(7.12±1.21)分下降至(4.82±1.32)分,Ⅱ组VAS评分从(7.41±1.19)分下降至(4.09±1.19)分,Ⅲ组VAS评分从(7.36±1.13)分下降至(3.45±1.06)分,Ⅲ组疗效明显优于其他两组(P<0.05)。结论推拿+针灸、特定电磁波治疗仪和红外偏振光可改善空军飞行人员轴性颈痛症状,红外偏振光治疗仪治疗较其他两种方法疗效更为显著。 展开更多
关键词 红外偏振光 飞行人员 轴性颈痛
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