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多角度成像解析大豆冠层的二向反射特征被引量：5: 2013年; 植被冠层二向性反射特征是定量遥感必须关注的一个问题。论文借助自主研发的多角度成像系统,在不同观测时间对不同种植密度下的大豆冠层进行多角度成像数据采集,通过对"图谱合一"的高光谱影像中大豆植株、土壤背景和阴影叶片进行逐步分离,对比分析纯大豆植被与植被-土壤混合冠层的二向反射(Bidirectional Reflectance,BR)变化特征,研究发现:在主平面观测时,土壤光谱去除后,即纯植被冠层反射率在前向观测时,随着天顶角的减小而增大,这不同于植被和土壤同时存在时的研究结果(BR随着天顶角的增加而增大);当观测方向由主平面的前向朝后向变动时,可见光和近红外波段的纯植被冠层反射率表现为逐步增大的趋势,这和土壤光谱去除前的变化趋势也不同;在垂直主平面观测时,去除土壤背景后的纯植被冠层反射率与混合植被反射率特征有相同的趋势,但在垂直主平面方向的对称性更强。上述结果在不同密度、不同观测时间的大豆冠层BR特征有相近的趋势,这为多角度遥感的发展提供了必要的基础研究。; 张东彦梁栋赵晋陵Coburn CraigWang Zhijie王秀; 关键词：BR 天顶角方位角大豆

用于高光谱图像分类的归一化光谱指数的构建与应用(英文): 2014年; 成像高光谱的近地田间应用为农业定量遥感的发展提供了新的契机。如何发挥其图谱合一的数据优势,尤其在解析土壤、阴影等背景地物对作物养分反演模型的影响需要关注。该研究借助可见/近红外成像高光仪,在近地田间采集小麦群体的成像立方体,根据影像中光照裸土、阴影裸土、光照叶片和阴影叶片的反射光谱特征建立了归一化光谱分类指数,并应用该指数提取大豆影像中不同类型地物的光谱,分析了背景土壤剔除前后的大豆植被归一化光谱与叶绿素密度的决定系数变化情况。结果表明:土壤和阴影叶片光谱去除后,反演叶绿素密度的敏感波段由红-近红外区间(727 nm,922 nm)向蓝、绿,尤其是红波段(710 nm,711 nm)移动。对叶绿素密度敏感的波段区间表现为可见光增加,近红外减少,且红边波段决定系数最高。由此说明,基于归一化光谱指数的植被光谱提纯对定量遥感反演研究具有重要意义。; 张东彦赵晋陵黄林生马雯萩; 关键词：高光谱成像图像分类大豆

最小二乘支持向量机方法对冬小麦叶面积指数反演的普适性研究被引量：14: 2014年; 冬小麦叶面积指数(leaf area index,LAI)是进行作物长势判断和产量估测的重要农学指标之一,高光谱遥感技术为大面积、快速监测植被LAI提供了有效途径。在探讨利用最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LS-SVM)方法和高光谱数据对不同条件下冬小麦LAI的估算能力。在用主成分分析法(principal component analysis,PCA)对PHI航空数据降维的基础上,利用实测LAI数据和高光谱反射率数据,构建LS-SVM模型,采用独立变量法,分别估算不同株型品种、不同生育时期、不同氮素和水分处理条件下的冬小麦LAI,并与传统NDVI模型反演结果对比。结果显示,每种条件下的LS-SVM模型都具有比NDVI模型更高的决定系数和更低的均方根误差值,即反演精度高于相应的NDVI模型。NDVI模型对不同株型品种、不同氮素和水分条件下冬小麦LAI估算精度不稳定,LS-SVM则表现出较好的稳定性。表明LS-SVM方法利用高光谱反射率数据对于不同条件下的冬小麦LAI反演具有良好的学习能力和普适性。; 谢巧云黄文江梁栋彭代亮黄林生宋晓宇张东彦杨贵军; 关键词：最小二乘支持向量机叶面积指数冬小麦

冬小麦叶面积指数遥感反演方法比较研究被引量：22: 2014年; 叶面积指数(leaf area index,LAI)是反映作物生长状况和进行产量预测预报的主要指标之一,对诊断作物生长状况具有重要意义。遥感技术为大面积、快速监测植被LAI提供了有效途径。利用高光谱遥感影像,结合田间同步实验数据,探讨不同方法对冬小麦叶面积指数遥感反演的能力。介绍了支持向量机、离散小波变换、连续小波变换和主成分分析四种LAI反演方法。分别利用上述四种方法构建冬小麦LAI反演模型,并对不同算法反演的LAI模型进行了真实性检验。结果显示,支持向量机非线性回归模型精度最高,对冬小麦LAI估算能力最强,反演值与实测值拟合的决定系数为0.823 4、均方根误差为0.419 5。离散小波变换法和主成分分析法都是基于特征提取和数据降维,其多元变量回归分析对LAI估算能力相近,决定系数分别为0.697 1和0.692 4,均方根误差分别为0.605 8和0.554 1。连续小波变换法回归模型精度最低,不适宜直接用其小波系数来反演LAI。结果表明,非线性支持向量机模型最适宜用于研究区域的冬小麦LAI反演。; 谢巧云黄文江蔡淑红梁栋彭代亮张清黄林生杨贵军张东彦; 关键词：叶面积指数支持向量机小波变换主成分分析

基于图像处理的目标物体最大内接矩形面积的检测被引量：12: 2015年; 目标物体最大内接矩形的检测对生产矩形产品的工厂意义重大。目前的裁定手段都是人工实现,存在主观性强、效率低、精度差等缺点。研究了基于图像处理的遍历法、中心扩散法检测目标物体最大内接矩形;并结合两种方法提出一种新的检测方法:遍历中心扩散法。实验结果表明:遍历法对噪声具有很强的鲁棒性;但对凹面物体十分敏感。中心扩散法适用性较好,但检测的准确性不高;而遍历中心扩散法既有较强的鲁棒性,又拥有较高的准确率,其检测准确率均达到90%以上,实现了目标物体最大内接矩形的高精度检测。; 谢新华梁栋张香倩张东彦周建军; 关键词：图像处理

物联网工程专业C++程序设计教学改革探索被引量：2: 2014年; 针对传统C++程序设计与学科专业特点脱节的现象,重点讨论C++程序设计在遥感影像处理中的教学特点,提出从教学方法、教学内容和实践环节3个方面革新现有物联网工程专业C++课程教学体系,对提高课程的教学效果具有重要的指导和借鉴意义。; 赵晋陵; 关键词：物联网工程遥感影像处理教学改革 C++程序设计

冻害胁迫小麦的图谱特征解析研究被引量：2: 2015年; 冻害是造成中国农业生产重大损失的气象灾害之一,对国内粮食安全生产造成严重威胁。利用图像处理技术提取冻害前后小麦的覆盖度特征,用高光谱技术研究冻害前后小麦的光谱变化特征并确定遥感诊断的敏感波段。研究结果表明:可见光波段的绿、红光可用于诊断冻害胁迫,尤其在绿峰与红谷位置表现明显;近红外波段是判断冻害胁迫的敏感区间。综上,光谱分析结合图像处理技术用于田间小麦冻害特征区间提取是可行的。; 段运生张东彦黄林生赵晋陵; 关键词：冻害胁迫小麦

利用图谱特征解析和反演作物叶绿素密度被引量：7: 2013年; 地面成像光谱仪可对作物个体及群体信息进行"图谱"同步解析,因此在农业定量化研究中具有巨大的应用潜力。利用可见-近红外成像光谱仪采集不同生育期玉米和大豆的冠层"图谱"数据,在逐步提取影像中光照土壤、阴影土壤、光照植被、阴影植被四种组分光谱的基础上,通过选取的敏感波段构建光谱植被指数和叶绿素密度进行波段自相关分析,探讨各个分量对作物叶绿素密度反演的影响。研究发现:当植被与土壤混合存在时,对叶绿素密度敏感的波段基本在红光与近红外波段;当植被光谱提纯后(剔除土壤光谱),对叶绿素密度敏感的波段范围增大,表现在蓝、绿波段;当阴影叶片光谱剔除后,对叶绿素密度敏感的波段表现为可见光波段增加,近红外波段减少,红边波段决定系数最高。上述变化特征在不同作物中有相同的趋势,为探索地面成像光谱仪"图谱"协同反演作物生化参数进行了有意义的探索。; 张东彦刘良云黄文江Cobum Craig梁栋; 关键词：光谱指数叶绿素密度大豆玉米

基于监督局部线性嵌入算法的玉米田间杂草识别被引量：9: 2013年; 杂草精准识别是实现农药定向定量喷洒的基础,是精准农业重要的研究课题之一,对环境保护和生产成本控制都有着重要的现实意义。该文以玉米田间常见杂草为研究对象,首先通过超绿特征去除田间复杂背景的影响,然后采用形态学方法自动分割图像中绿色植物区域作为待判别为杂草或作物的识别对象,之后采用基于Fisher投影的监督LLE(locally linear embedding)方法对样本的高维灰度特征进行降维,在低维空间结合支持向量机实现了杂草的快速识别。试验结果表明,该识别方法能更好地发现杂草与玉米的低维特征,对杂草和玉米植株的平均识别率分别达到97.2%和77.8%。该研究结果可为精准喷洒除草剂的自动化实现提供参考。; 阎庆梁栋张东彦; 关键词：图像处理支持向量机

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安徽省高校省级自然科学研究项目(KJ2013A026)

文献类型

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机构

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