本發(fā)明提供一種植物干旱監(jiān)測方法、監(jiān)測模塊和監(jiān)測裝置，屬于農(nóng)作物氣象自動(dòng)觀測技術(shù)領(lǐng)域。該監(jiān)測方法包括：采集植物的圖像；處理采集到的植物圖像，結(jié)合建立的圖像特征庫，初步得到植物的干旱情況；當(dāng)初步判斷植物有干旱情況時(shí)，獲取第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)植物圖像中的植株對(duì)應(yīng)的連通域面積變化情況，并獲取第二設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的植物覆蓋度變化情況；當(dāng)連通域面積在第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)沒有增長，且植物覆蓋度在第二設(shè)定時(shí)間段內(nèi)沒有增長時(shí)，判斷植物有干旱情況。與現(xiàn)有的植物干旱監(jiān)測方法相比，該方法增加了對(duì)設(shè)定時(shí)間段內(nèi)植物圖像中植株對(duì)應(yīng)的連通域面積和植物覆蓋度有無增長的判斷，降低了對(duì)植物干旱情況誤判的可能性，從而提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植物干旱監(jiān)測方法、監(jiān)測模塊和監(jiān)測裝置，屬于農(nóng)作物氣象自動(dòng)觀測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

農(nóng)作物旱情的檢測和研究對(duì)農(nóng)作物的生長和國家糧食保障具有重要的意義。

授權(quán)公告號(hào)為CN105427279B的發(fā)明專利文件，公開了一種植物旱情監(jiān)測方法，首先采集植物的圖像信息，并處理和分析植物的圖像信息，然后與預(yù)設(shè)的干旱閾值表進(jìn)行比較，得到植物的干旱情況。該方法是通過圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行干旱監(jiān)測，相較于人工觀測，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測，節(jié)省人工觀測成本的同時(shí)較人工觀測有很大優(yōu)勢，但是，在植物生長過程中，影響植物干旱的因素有很多，僅僅對(duì)圖像信息進(jìn)行特征提取并進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后與預(yù)設(shè)的干旱閾值表進(jìn)行比對(duì)以進(jìn)行干旱檢測，得到的干旱檢測精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種植物干旱監(jiān)測方法，用以解決現(xiàn)有的植物干旱監(jiān)測方法的干旱檢測精度較低的問題；本發(fā)明還提供一種植物干旱監(jiān)測模塊，用以解決現(xiàn)有的植物干旱監(jiān)測方法的干旱檢測精度較低的問題；本發(fā)明還提供一種植物干旱監(jiān)測裝置，用以解決現(xiàn)有的植物干旱監(jiān)測方法的干旱檢測精度較低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種植物干旱監(jiān)測方法，包括以下步驟：

(1)采集植物的圖像；

(2)處理采集到的植物圖像，結(jié)合建立的圖像特征庫，初步得到植物的干旱情況；

(3)當(dāng)初步判斷植物有干旱情況時(shí)，計(jì)算植物圖像中的植株對(duì)應(yīng)的連通域面積，并得到第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的連通域面積變化情況；計(jì)算植物覆蓋度，得到第二設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的植物覆蓋度變化情況；

(4)當(dāng)連通域面積在第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)沒有增長，且植物覆蓋度在第二設(shè)定時(shí)間段內(nèi)沒有增長時(shí)，判斷植物有干旱情況。

該植物干旱監(jiān)測方法的有益效果是：該方法首先將采集到的植物圖像與建立的圖像特征庫進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物的干旱情況的初步判斷，在初步判斷植物有干旱情況時(shí)，進(jìn)一步判斷植物圖像中植株對(duì)應(yīng)的連通域面積和植物覆蓋度在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)有無增長。由于正常情況下植株呈現(xiàn)出增大趨勢，當(dāng)干旱情況出現(xiàn)時(shí)植株會(huì)停止生長或萎縮，因此，若植物圖像中植株對(duì)應(yīng)的連通域面積和植物覆蓋度在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)均沒有增長，則可判定植物有干旱情況。與現(xiàn)有的植物干旱監(jiān)測方法相比，該方法在檢測植物是否有干旱情況時(shí)，增加了對(duì)設(shè)定時(shí)間段內(nèi)植物圖像中植株對(duì)應(yīng)的連通域面積和植物覆蓋度有無增長的判斷，降低了對(duì)植物干旱情況誤判的可能性，從而提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，檢測精度高。

為了計(jì)算出植物圖像中的植株對(duì)應(yīng)的連通域面積，以便對(duì)第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的連通域面積變化情況進(jìn)行判斷，作為對(duì)上述植物干旱監(jiān)測方法的一種改進(jìn)，所述植物圖像中的植株對(duì)應(yīng)的連通域面積的計(jì)算過程包括：采用圖像分割方法提取植物圖像中的植株，將分割后的植物圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像，計(jì)算二值化圖像中植株對(duì)應(yīng)的連通域面積。

為了計(jì)算出植物覆蓋度，以便對(duì)第二設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的植物覆蓋度變化情況進(jìn)行判斷，作為對(duì)上述植物干旱監(jiān)測方法的另一種改進(jìn)，所述植物覆蓋度的計(jì)算過程包括：將植物圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像，獲取二值化圖像中的植物像素以及植物圖像的總像素，根據(jù)植物像素和植物圖像的總像素計(jì)算得到植物覆蓋度。