基于旋翼无人机载可见-近红外传感器和计算机视觉技术的水稻氮素营养诊断与监测研究

项目名称： 基于旋翼无人机载可见-近红外传感器和计算机视觉技术的水稻氮素营养诊断与监测研究

项目编号： No.30800703

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2009

项目学科： 建筑科学

项目作者： 邓劲松

作者单位： 浙江大学

项目金额： 18万元

中文摘要： 本研究利用国内外和本单位现有无人飞行器平台、传感器和田间作物信息采集的研究成果和产品，综合运用植物生理学、光谱分析技术、飞控技术和计算机图像处理技术等多学科知识，以水稻为研究对象，设置不同氮肥施用水平的区域田间试验，在水稻主要生育期采集试验区域的可见-近红外遥感影像和同步获取地面冠层光谱、叶面积、叶绿素相对含量等参数。确定了基于旋翼无人机遥感平台的田间信息采集方法和技术流程；研究适合无人机遥感影像的有效的校正方法；研究基于计算机视觉技术的水稻专题信息提取方法和水稻氮素营养智能识别和诊断技术；探讨水稻可见-近红光谱响应特征，研究利用不同方法进行叶绿素和氮素含量的反演和估算，由此建立基于无人机平台和可见-近红外传感器的水稻氮素营养监测模型，监测精度能满足田间水稻氮素营养准确管理的需要。为田间作物管理提供准实时的决策依据，提高农业效益，降低环境污染风险，实现农业的可持续发展。

中文关键词： 无人机；水稻；氮素；机器视觉

英文摘要： The project was performed based on multi-discipline knowledge and combining existing research achievements and products of UAV platform, sensors and information collection. Field experiments of different nitrogen nutrient level has been set up to facilitate collecting visible-infrared imagery and rice parameters including canopy spectrum, LAI and chlorophyll content during major bearing periods. It was aimed to determine the methodology of filed information collection; to find out suitable rectification method for UAV imagery; to research for smartly identifying rich thematic information and diagnosing nitrogen nutrient adopting computer vision technique; to explore visible-infrared spectral characters and ensuing inversion calculation of rich chlorophyll and nitrogen using different approaches. Finally, it was ultimately aimed to construct rice nitrogen diagnosis model which can meet the precise management of nutrient.

英文关键词： UAV;rice;nitrogen;computer vision technique