浙江大學董亞波獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉浙江大學申請的專利一種基于植被指數和時序校正的土遺址苔蘚監測方法和裝置獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119810136B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411870937.4,技術領域涉及:G06T7/136;該發明授權一種基于植被指數和時序校正的土遺址苔蘚監測方法和裝置是由董亞波;朱辰愷設計研發完成,并于2024-12-18向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于植被指數和時序校正的土遺址苔蘚監測方法和裝置在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于植被指數和時序校正的土遺址苔蘚監測方法和裝置,包括獲得土遺址苔蘚生長區域的時序圖像序列;對時序圖像序列進行空間位置配準、光照校正和白平衡校正;采用系數調整后的VDVI指數計算相應VDVI序列;采用二值法,并以苔蘚區粗分割結果邊緣區域的VDVI均值為目標對VDVI序列進行閾值分割;利用對應的前序結果對苔蘚區粗分割圖像進行時序校正;對時序校正后的分割序列進行形狀優化,提高分割區域的完整性和邊緣平滑度;統計優化后的苔蘚區分割結果序列的實際面積,計算對應的土遺址表面苔蘚的生長情況,完成對土遺址苔蘚監測。該技術方案能夠實現對土遺址苔蘚的準確監測。
本發明授權一種基于植被指數和時序校正的土遺址苔蘚監測方法和裝置在權利要求書中公布了:1.一種基于植被指數和時序校正的土遺址苔蘚監測方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟1,獲取土遺址苔蘚監測區域的時序圖像序列,并對時序圖像序列依次執行空間位置配準、全局光照校正和白平衡均衡化操作,得到校正后時序圖像序列; 步驟2,對于校正后時序圖像序列,采用經過系數調整后的可見光波段差異植被指數VDVI進行計算,得到VDVI圖像序列,具體包括: 其中,ρGreen、ρRed、ρBlue分別代表RGB圖像中的綠色、紅色、藍色波段的值,α為可調整的系數,其中,根據實際場景情況,采用強化學習或優化查找方式調整α值,VDVI計算得到的VDVI圖像序列記為Vi,i=1,2,3...n,i表示圖像索引,n為正整數; 步驟3,采用二值法對VDVI圖像序列進行閾值分割,得到苔蘚區粗分割序列,使得苔蘚區粗分割序列邊緣區域的VDVI均值等于預先確定的目標值,具體包括: 步驟3.1,指定苔蘚區粗分割序列的周圍區域VDVI均值目標值x0; 步驟3.2,選取一個分割閾值tm,并利用分割閾值tm對VDVI圖像進行二值法閾值分割,針對分割結果執行形態學閉運算,得到分割掩模m0; 步驟3.3,首先對于分割掩模m0提取其苔蘚區邊緣區域,提取方法為:對于分割掩模m0執行形態學腐蝕運算,得到掩模m′ 0,計算邊緣區域掩模me=m0-m′ 0;然后對于邊緣區域掩模me,計算邊緣區域內VDVI均值 步驟3.4,重新調整分割閾值tm,并重新執行步驟3.2和3.3,使得邊緣區域內VDVI均值與指定的周圍區域VDVI均值目標值x0盡可能接近,此時獲得的掩模m0為對應VDVI圖像的苔蘚區粗分割結果,閾值tm為對應的分割閾值; 步驟3.5,針對VDVI圖像序列中的每一張圖像執行以上步驟3.2-3.4,獲得n張由0和1組成的苔蘚區粗分割序列Ri,其對應的分割閾值為ti,i=1,2,3...n; 步驟4,對于苔蘚區粗分割序列中的每一個粗分割結果,利用其對應的前序粗分割結果進行時序校正,得到苔蘚區時序校正后的分割序列,具體包括: 步驟4.1,對于苔蘚區粗分割序列Ri,i=1,2,3...n,從第k張開始,選取粗分割圖像Rk至Rn將執行時序校正; 步驟4.2,針對第i張粗分割圖像Ri的時序校正方法具體為:選取粗分割圖像Ri-k+1至Ri形成一組圖像,在圖像Ri-k+1至Ri-1中,根據距離圖像Ri的時間,時間較近的采用較大權重,時間較遠的采用較低權重,對圖像Ri-k+1至Ri-1進行加權,得到其時序加權圖像Ti; 步驟4.3,創建一個與Ri大小相同的時序粗校正后圖像Ri ′,用于記錄時序粗校正后的分割結果,時序粗校正的方式如下:對Ri中值為1且時序加權圖像Ti中值小于等于預設第一閾值的像素,要求圖像Vi中對應像素的值超過其對應的分割閾值ti一定量后,圖像Ri ′才記錄該像素為苔蘚區,否則為非苔蘚區;對Ri中值為0且時序加權圖像Ti中值大于等于預設第二閾值的像素,要求圖像Vi中對應像素的值低于其對應的分割閾值ti一定量后,圖像Ri ′才記錄該像素其為非苔蘚區;對于其他像素,若Ri中其對應的像素值為1,則圖像Ri ′記錄該像素的位置為苔蘚區,否則為非苔蘚區; 步驟4.4,對時序粗校正后圖像R′ k至R′ n執行形態學閉運算,以增加分割區域的完整性,得到結果即為苔蘚區時序校正后的分割序列Si,i=k,k+1,k+2...n; 步驟5,對苔蘚區時序校正后的分割序列進行優化,提高分割區域的完整性和邊緣平滑度,得到苔蘚區分割結果序列; 步驟6,統計苔蘚區分割結果序列的面積,計算對應的土遺址表面苔蘚的生長情況。
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