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基于热红外遥感影像的作物冠层温度提取

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热红外影像较难直接提取作物冠层区域,因而无法获得较精准的作物冠层温度.本文以拔节期的玉米为研究对象,利用六旋翼无人机搭载热红外成像仪和大疆精灵四Pro无人机,获得热红外影像及正射影像.基于高分辨率正射影像,采用改进的Canny边缘检测算子、支持向量机(Support vector machine,SVM)和小波变换3种方法提取玉米冠层区域,将提取结果进行二值化处理后,在热红外影像中以此生成掩膜并提取玉米冠层温度.应用提取的矢量面分析提取效果并对3种提取算法的精度进行评价.实验结果表明,改进的Canny边缘检测算子提取效果最优、SVM算法次之、小波变换最差,提取精度分别为87.3％、74.5％、68.2％.同时,将手持测温仪测得的玉米冠层温度与提取的冠层温度进行误差分析,结果表明,基于改进的Canny边缘检测算子提取的玉米冠层温度与地面实测值相关性最高,决定系数R2=0.929 5,SVM算法决定系数R2=0.895 7,小波变换决定系数R2=0.876 0.改进的Canny边缘检测算子能够更好地提取玉米冠层区域,获取更加精确的玉米冠层温度,从而能够更有效地监测玉米生理状况,进行旱情预测,制定合理的灌溉、施肥措施以提高玉米产量.
Crop Canopy Temperature Extraction Based on Thermal Infrared Remote Sensing Images

张宏鸣、王佳佳、韩文霆、李书琴、王红艳、付振宇

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西北农林科技大学信息工程学院,陕西杨凌712100

宁夏智慧农业产业技术协同创新中心,银川750004

西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100

西部电子商务股份有限公司,银川750004

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冠层温度 热红外影像 正射影像 改进的Canny SVM 小波变换

国家自然科学基金国家自然科学基金国家重点研发计划项目杨凌示范区产学研用协同创新重大项目宁夏自治区重点研发项目欧盟地平线2020研究与创新计划项目

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2019

农业机械学报
中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院

农业机械学报

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：1.904
ISSN：1000-1298
年,卷(期)：2019.50(4)
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