本發(fā)明涉及無人機(jī)遙感影像解譯與制圖領(lǐng)域，涉及一種農(nóng)情信息遙感實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，具體是一種多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法。

背景技術(shù)：

1、在以往的農(nóng)業(yè)多光譜遙感數(shù)據(jù)獲取、建模反演與空間制圖過程中，對遙感數(shù)據(jù)的處理和解譯依然需要人工在后期花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行，這一方面需要操作人員具備較高的專業(yè)素養(yǎng)，另一方面也導(dǎo)致了數(shù)據(jù)處理結(jié)果同作物實(shí)際生長情況之間存在一定滯后性。因此，有必要提供一種多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，以解決以上問題，所以本發(fā)明具有一定實(shí)際意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，開發(fā)一套集圖像實(shí)時(shí)讀取-制圖-反演于一體的實(shí)時(shí)制圖框架，為遙感數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理研究提供參考，提高農(nóng)業(yè)多光譜遙感影像解譯效率。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：

3、一種多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)獲取節(jié)點(diǎn)（s1）、圖像拼接節(jié)點(diǎn)（s2）和參數(shù)反演節(jié)點(diǎn)（s3）。

4、進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)獲取節(jié)點(diǎn)基于“數(shù)據(jù)緩沖”機(jī)制實(shí)現(xiàn)對多光譜影像的實(shí)時(shí)獲取，并對其進(jìn)行幾何校正、輻射定標(biāo)、圖像配準(zhǔn)和圖像合成等預(yù)處理。

5、進(jìn)一步，所述圖像拼接節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對合成圖像的正射影像制圖。

6、進(jìn)一步，所述參數(shù)反演節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對正射影像的波段分解、圖像二次配準(zhǔn)和參數(shù)計(jì)算，生成目標(biāo)參數(shù)分布圖。

7、進(jìn)一步，所述“數(shù)據(jù)緩沖”機(jī)制通過建立數(shù)據(jù)容器和數(shù)據(jù)日志，使數(shù)據(jù)讀取和數(shù)據(jù)處理分為兩個(gè)獨(dú)立的階段進(jìn)行，提高了方法的實(shí)時(shí)性。

8、進(jìn)一步，所述幾何校正對圖像進(jìn)行徑向畸變校正和切向畸變校正，消除原始圖像上各地物的幾何位置、形狀、尺寸、方位等特征產(chǎn)生的形變。

9、進(jìn)一步，所述輻射定標(biāo)利用預(yù)先拍攝的具有固定反射系數(shù)的參考灰板圖像將目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)換為反射率圖像。

10、進(jìn)一步，所述圖像配準(zhǔn)以藍(lán)色波段影像（b）為基準(zhǔn)影像，根據(jù)其余波段影像（紅色波段（r）、綠色波段（g）、近紅外波段（nir）、紅邊波段（red?edge））與基準(zhǔn)影像之間的單應(yīng)矩陣將其余波段影像與基準(zhǔn)影像統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下，并進(jìn)行掩膜處理

11、進(jìn)一步，所述圖像合成將已配準(zhǔn)圖像的紅色波段、綠色波段和基準(zhǔn)影像合成為一組偽彩色影像，稱為“r-g-b”影像；將已配準(zhǔn)圖像的紅邊波段、近紅外波段和基準(zhǔn)影像合成為一組偽彩色影像，稱為“re-n-b”影像。

12、進(jìn)一步，所述正射影像制圖利用vslam技術(shù)對“r-g-b”影像和“re-n-b”影像進(jìn)行鑲嵌制圖，生成完整正射影像。

13、進(jìn)一步，所述波段分解將制得的兩組正射影像重新分解為r、g、b、nir和red?edge五組單波段影像。

14、進(jìn)一步，所述圖像二次配準(zhǔn)利用兩組合成影像分解后所共有的b波段影像之間的單應(yīng)矩陣將其余波段與b波段影像統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下。

15、進(jìn)一步，所述參數(shù)計(jì)算對拼接好的單波段正射影像提取植被指數(shù)和紋理指數(shù)等特征，并結(jié)合自定義的參數(shù)反演模型生成目標(biāo)參數(shù)的分布圖。

16、本發(fā)明的有益之處在于：

17、（1）實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取-實(shí)時(shí)制圖-參數(shù)反演的一體化處理框架，提高了遙感數(shù)據(jù)的解譯效率；

18、（2）引入了ros系統(tǒng)，將s1、s2和s3各自封裝為獨(dú)立的ros節(jié)點(diǎn)，降低了該方法對于硬件設(shè)備的算力要求；

19、（3）參數(shù)反演模型可根據(jù)自身需求進(jìn)行定制，提高了方法的普適性。

技術(shù)特征：

1.一種多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，s1中所述實(shí)時(shí)獲取多光譜影像應(yīng)用“數(shù)據(jù)緩沖”機(jī)制實(shí)現(xiàn)多光譜影像的讀取與處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，s1中所述幾何校正對圖像進(jìn)行徑向畸變校正和切向畸變校正，消除原始圖像上各地物的幾何位置、形狀、尺寸、方位等特征產(chǎn)生的形變。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，s1所述輻射定標(biāo)利用預(yù)先拍攝的具有固定反射系數(shù)的參考灰板圖像將目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)換為反射率圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，s3所述圖像配準(zhǔn)以某一組單波段圖像為基準(zhǔn)影像，根據(jù)其余波段影像（紅色波段（r）、綠色波段（g）、近紅外波段（nir）、紅邊波段（red?edge））與基準(zhǔn)影像（藍(lán)色波段（b））之間的單應(yīng)矩陣將其余波段影像與基準(zhǔn)影像統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下，并進(jìn)行掩膜處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，所述圖像合成將已配準(zhǔn)圖像的紅色波段、綠色波段和基準(zhǔn)影像合成為一組偽rgb影像，稱為“r-g-b”影像；將已配準(zhǔn)圖像的紅邊波段、近紅外波段和基準(zhǔn)影像合成為一組偽rgb影像，稱為“re-n-b”影像。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，所述正射影像制圖利用vslam技術(shù)對“r-g-b”影像和“re-n-b”影像進(jìn)行鑲嵌制圖，生成完整正射影像。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，所述波段分解將制得的兩組正射影像重新分解為r、g、b、nir和red?edge五組單波段影像。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，所述圖像二次配準(zhǔn)利用兩組合成影像分解后所共有的b波段影像之間的單應(yīng)矩陣將其余波段與b波段影像統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，所述參數(shù)計(jì)算對拼接好的單波段正射影像提取植被指數(shù)和紋理指數(shù)等特征，并結(jié)合自定義的參數(shù)反演模型生成目標(biāo)參數(shù)的分布圖。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，其特點(diǎn)在于，所述“數(shù)據(jù)緩沖”機(jī)制通過建立數(shù)據(jù)容器和數(shù)據(jù)日志，在數(shù)據(jù)日志中不斷迭代更新多光譜相機(jī)的數(shù)據(jù)目錄，將當(dāng)前數(shù)據(jù)日志中的內(nèi)容與上一輪的數(shù)據(jù)日志內(nèi)容進(jìn)行對比，確定相機(jī)中新生成的數(shù)據(jù)目錄，后根據(jù)該目錄生成對應(yīng)的讀取請求，將請求發(fā)送到多光譜相機(jī)，將新生成的數(shù)據(jù)下載到數(shù)據(jù)容器中；另一方面，計(jì)算機(jī)從數(shù)據(jù)容器中取出數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并對預(yù)處理結(jié)果進(jìn)行保存。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種多光譜遙感影像實(shí)時(shí)處理方法，所述方法包括數(shù)據(jù)獲取節(jié)點(diǎn)（S1）、圖像拼接節(jié)點(diǎn)（S2）和參數(shù)反演節(jié)點(diǎn)（S3）。其特點(diǎn)在于可實(shí)時(shí)讀取和處理多光譜影像，并生成對應(yīng)的參數(shù)分布圖。其中，數(shù)據(jù)獲取節(jié)點(diǎn)（S1）可從多光譜傳感器中實(shí)時(shí)讀取多光譜數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行幾何校正、輻射定標(biāo)、圖像配準(zhǔn)和圖像合成等預(yù)處理；圖像拼接節(jié)點(diǎn)（S2）可實(shí)時(shí)生成正射影像；參數(shù)反演節(jié)點(diǎn)（S3）可根據(jù)內(nèi)嵌的參數(shù)反演模型進(jìn)行參數(shù)分布圖繪制。本發(fā)明提出了一種多光譜遙感數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理框架，降低了多光譜遙感數(shù)據(jù)解譯難度，提高了多光譜遙感數(shù)據(jù)處理效率。

技術(shù)研發(fā)人員：付新陽,馬偉童,董雨昕,韓文霆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北農(nóng)林科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6