基于無(wú)人機(jī)的毒品原植物種植偵測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無(wú)人機(jī)及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于無(wú)人機(jī)的毒品原植物 種植偵測(cè)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 毒品，作為一種危害人類(lèi)的產(chǎn)品，一直給人們的生活及社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)諸多困擾， 為了使人們遠(yuǎn)離毒品，杜絕毒品的種植（即毒品源頭）無(wú)疑是最直接有效的方法。近年來(lái)， 政府加大了對(duì)毒品種植的嚴(yán)格檢查，不法分子為了躲避檢查，盡量避開(kāi)聚居區(qū)種植，比如在 偏遠(yuǎn)的山區(qū)進(jìn)行毒品種植，山區(qū)地勢(shì)睹峭，森林茂密，工作人員只能乘坐直升機(jī)進(jìn)行巡查， 由于距離較遠(yuǎn)，給禁毒工作帶了很大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于無(wú)人機(jī)的毒品原植物種植偵測(cè)方法及系統(tǒng)，W迅速準(zhǔn) 確且安全地偵測(cè)磐粟種植及大麻種植。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于無(wú)人機(jī)的毒品原植物種植偵 測(cè)方法，包括： 陽(yáng)〇化]采集包含不同生長(zhǎng)環(huán)境中各毒品原植物的色坐標(biāo)值域范圍的樣本數(shù)據(jù)，并根據(jù)各 所述色坐標(biāo)值域范圍計(jì)算對(duì)應(yīng)的RGB數(shù)值；
[0006] 根據(jù)所述RGB數(shù)值對(duì)無(wú)人機(jī)的偏色攝像單元的CCD濾鏡、CCD多晶娃電極及絕緣 層的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；
[0007] 利用包括所述偏色攝像單元的航測(cè)設(shè)備航測(cè)得到毒品原植物種植數(shù)據(jù)；
[000引根據(jù)所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)分析識(shí)別磐粟種植和/或大麻種植，其中，所述毒 品原植物種植數(shù)據(jù)包括磐粟種植數(shù)據(jù)及大麻種植數(shù)據(jù)。
[0009] 一實(shí)施例中，根據(jù)各所述色坐標(biāo)值域范圍計(jì)算對(duì)應(yīng)的RGB數(shù)值，包括：
[0010] 將所述色坐標(biāo)值域范圍中的色坐標(biāo)值帶入下述公式計(jì)算各所述色坐標(biāo)值域范圍 對(duì)應(yīng)的RGB數(shù)值：
[0011]
陽(yáng)01引其中，Χ、Υ、Ζ為色坐標(biāo)值域。
[0013] 一實(shí)施例中，根據(jù)所述RGB數(shù)值對(duì)無(wú)人機(jī)的偏色攝像單元的CCD濾鏡、CCD多晶娃 電極及絕緣層的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，包括：
[0014] 根據(jù)所述RGB數(shù)值對(duì)所述CCD濾鏡進(jìn)行濾波處理，改變?chǔ)谋壤?，使不同偏?攝像單元獲取紅綠藍(lán)Ξ原色中的一種；
[0015] 對(duì)所述CCD多晶娃電極和絕緣層的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，W適應(yīng)使所述RGB數(shù)值的光波 靈敏度和光譜響應(yīng)特性。
[0016] 一實(shí)施例中，所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)至少包括：偏色攝像單元拍攝的地物圖像、 基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像及多光譜圖像的其中之一或者其組合。
[0017] 一實(shí)施例中，根據(jù)所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)分析識(shí)別磐粟種植和/或大麻種植， 包括：
[0018] 將偏色攝像單元拍攝的地物圖像中敏感度最高的區(qū)域識(shí)別為第一類(lèi)磐粟種植或 第一類(lèi)大麻種植。
[0019] 一實(shí)施例中，將偏色攝像單元拍攝的地物圖像中敏感度最高的區(qū)域識(shí)別為第一類(lèi) 磐粟種植或第一類(lèi)大麻種植，包括：
[0020] 將同一被拍攝位置的紅、綠、藍(lán)Ξ張地物圖像進(jìn)行比對(duì)，將在Ξ張地物圖像中敏感 度均最高的至少一個(gè)區(qū)域識(shí)別為第一類(lèi)磐粟種植或第一類(lèi)大麻種植。
[0021] 一實(shí)施例中，根據(jù)所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)分析識(shí)別磐粟種植和/或大麻種植， 包括：
[0022] 對(duì)基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中的幾何形狀及色彩進(jìn)行分析，在所述基礎(chǔ) 性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中確定出與毒品原植物種植相關(guān)的航測(cè)關(guān)鍵信息；
[0023] 根據(jù)所述航測(cè)關(guān)鍵信息識(shí)別所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中的磐粟種 植和/或大麻種植。
[0024] 一實(shí)施例中，所述航測(cè)關(guān)鍵信息包括：毒品原植物航測(cè)關(guān)鍵信息；
[00巧]所述毒品原植物航測(cè)關(guān)鍵信息包括：地塊的位置、形狀及大小，地塊的邊緣植被， 毒品原植物在不同地方及不同生長(zhǎng)期的外形，地塊紋理信息；
[0026] 一實(shí)施例中，根據(jù)所述航測(cè)關(guān)鍵信息識(shí)別所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像 中的磐粟種植和/或大麻種植，包括：
[0027] 根據(jù)所述航測(cè)關(guān)鍵信息與第一約束條件，在所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖 像中篩選出疑似磐粟種植或疑似大麻種植；
[0028] 根據(jù)所述航測(cè)關(guān)鍵信息及第二約束條件，在疑似磐粟種植或疑似大麻種植的地物 圖像中篩選出第二類(lèi)磐粟種植或第二類(lèi)大麻種植。
[0029] 一實(shí)施例中，所述第一約束條件包括：地塊幾何尺寸及紋理信息；
[0030] 在所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中篩選出疑似磐粟種植或疑似大麻種 植，包括：
[0031] 將所述航測(cè)關(guān)鍵信息中的相關(guān)信息與所述地塊幾何尺寸及紋理信息進(jìn)行比對(duì)，根 據(jù)比對(duì)結(jié)果在所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中篩選出疑似磐粟種植或疑似大麻 種植。
[0032] 一實(shí)施例中，所述第二約束條件包括：歷史數(shù)據(jù)庫(kù)模板；
[0033] 在疑似磐粟種植或疑似大麻種植的地物圖像中篩選出第二類(lèi)磐粟種植或第二類(lèi) 大麻種植，包括：
[0034] 將疑似磐粟種植或疑似大麻種植的地物圖像與所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)模板進(jìn)行匹配，在 疑似磐粟種植或疑似大麻種植的地物圖像中篩選出第二類(lèi)磐粟種植或第二類(lèi)大麻種植。
[0035] 一實(shí)施例中，將疑似磐粟種植或疑似大麻種植的地物圖像與所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行 匹配，包括：
[0036] 對(duì)疑似磐粟種植或疑似大麻種植的地物圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，將增強(qiáng)處理后的疑似 磐粟種植或疑似大麻種植的地物圖像與所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)模板進(jìn)行匹配，篩掉與磐粟種植和 /或大麻種植外形相近的地物。
[0037] 一實(shí)施例中，根據(jù)所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)分析識(shí)別磐粟種植和/或大麻種植， 包括：將第一類(lèi)磐粟種植與第二類(lèi)磐粟種植物進(jìn)行比對(duì)，確定磐粟種植；和/或，將第一類(lèi) 大麻種植與第二類(lèi)大麻種植進(jìn)行比對(duì)，確定大麻種植。
[0038] 一實(shí)施例中，在對(duì)基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中的幾何形狀及色彩進(jìn)行分 析之前，還包括：
[0039] 對(duì)所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理至少幾何崎變 校正、圖像顏色校正、平滑濾波及嵌套DEM數(shù)據(jù)其中之一或任意組合。
[0040] 一實(shí)施例中，根據(jù)所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)分析識(shí)別磐粟種植和/或大麻種植， 還包括：根據(jù)多光譜圖像中的譜段對(duì)所述多光譜圖像中識(shí)別出的磐粟種植或者大麻種植進(jìn) 行篩選。
[0041] 一實(shí)施例中，該毒品原植物種植偵測(cè)方法還包括：
[0042] 根據(jù)所述無(wú)人機(jī)的POSE點(diǎn)坐標(biāo)、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、航高及DEM數(shù)據(jù)計(jì)算磐粟種植地 塊或大麻種植地塊的初始坐標(biāo)及所述磐粟種植地塊或大麻種植地塊在所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光 設(shè)備拍攝的地物圖像和/或多光譜圖像的全圖坐標(biāo)；
[0043] 將所述初始坐標(biāo)中的其中一點(diǎn)與預(yù)存儲(chǔ)的地圖進(jìn)行比對(duì)，對(duì)所述俯仰角及滾轉(zhuǎn)角 進(jìn)行修正；
[0044] 根據(jù)修正后的俯仰角及滾轉(zhuǎn)角計(jì)算所述磐粟種植地塊或大麻種植地塊的坐標(biāo)。
[0045] 一實(shí)施例中，所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)分析識(shí)別毒品原植物，還包括：
[0046] 根據(jù)偏色攝像單元拍攝的地物圖像、基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像確定毒品 原植物種植地塊的出苗率；
[0047] 根據(jù)偏色攝像單元拍攝的地物圖像、基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像的分辨率 及所述出苗率計(jì)算出苗面積。
[0048] 一實(shí)施例中，毒品原植物種植偵測(cè)方法還包括：
[0049] 根據(jù)毒品原植物種植參考數(shù)據(jù)，確定無(wú)人機(jī)航測(cè)的航跡參數(shù)、航測(cè)設(shè)備參數(shù)及作 業(yè)環(huán)境參數(shù)；
[0050] 根據(jù)所述航測(cè)設(shè)備參數(shù)調(diào)整無(wú)人機(jī)搭載的毒品原植物種植航測(cè)設(shè)備；
[0051] 根據(jù)所述作業(yè)環(huán)境參數(shù)確定無(wú)人機(jī)的作業(yè)時(shí)段和飛行高度； 陽(yáng)052] 根據(jù)所述航跡參數(shù)確定無(wú)人機(jī)的任務(wù)航跡；
[0053] 控制無(wú)人機(jī)在所述任務(wù)航跡上，在所述作業(yè)時(shí)段和飛行高度獲取毒品原植物數(shù) 據(jù)。
[0054] 一實(shí)施例中，所述根據(jù)毒品原植物種植參考數(shù)據(jù)，確定無(wú)人機(jī)航測(cè)的航跡參數(shù)、航 測(cè)設(shè)備參數(shù)及作業(yè)環(huán)境參數(shù)，包括：
[0055] 獲取不同類(lèi)型的磐粟種植航測(cè)參考數(shù)據(jù)或大麻種植航測(cè)參考數(shù)據(jù)；
[0056] 根據(jù)不同類(lèi)型的毒品原植物航測(cè)參考數(shù)據(jù)的權(quán)重系數(shù)，對(duì)獲取的不同類(lèi)型的毒品 原植物航測(cè)參考數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)；
[0057] 根據(jù)加權(quán)結(jié)果確定無(wú)人機(jī)航測(cè)的航跡參數(shù)、航測(cè)設(shè)備參數(shù)及作業(yè)環(huán)境參數(shù)。
[0058] 一實(shí)施例中，所述毒品原植物航測(cè)參考數(shù)據(jù)至少包括如下類(lèi)型其中之一或任意組 合：
[0059] 自然環(huán)境數(shù)據(jù)、毒品原植物生長(zhǎng)規(guī)律、地方植被、經(jīng)濟(jì)環(huán)境數(shù)據(jù)、路網(wǎng)建設(shè)、人文環(huán) 境數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)及歷史毒情數(shù)據(jù)。
[0060] 一實(shí)施例中，所述航跡參數(shù)至少包括航跡的覆蓋密度；和/或，所述航測(cè)設(shè)備參數(shù) 至少包括偏色攝像單元及基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備的設(shè)備參數(shù)，所述偏色攝像單元及基礎(chǔ)性可見(jiàn) 光設(shè)備的設(shè)備參數(shù)至少包括偏色攝像單元及基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備的圖像分辨率。
[0061] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于無(wú)人機(jī)的毒品原植物種植偵測(cè) 系統(tǒng)，包括：
[0062] RGB數(shù)值生成單元，用于采集包含不同生長(zhǎng)環(huán)境中各毒品原植物的色坐標(biāo)值域范 圍的樣本數(shù)據(jù)，并根據(jù)各所述色坐標(biāo)值域范圍計(jì)算對(duì)應(yīng)的RGB數(shù)值；
[0063] 參數(shù)調(diào)整單元，用于根據(jù)所述RGB數(shù)值對(duì)無(wú)人機(jī)的偏色攝像單元的CCD濾鏡、CCD 多晶娃電極及絕緣層的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；
[0064] 航測(cè)單元，用于利用包括所述偏色攝像單元的航測(cè)設(shè)備航測(cè)得到毒品原植物種植 數(shù)據(jù)； 陽(yáng)0化]毒品原植物種植識(shí)別單元，用于根據(jù)所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)分析識(shí)別磐粟種植 和/或大麻種植，其中，所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)包括磐粟種植數(shù)據(jù)及大麻種植數(shù)據(jù)。
[0066] 一實(shí)施例中，所述RGB數(shù)值生成單元具體用于：
[0067] 將所述色坐標(biāo)值域范圍中的色坐標(biāo)值帶入下述公式計(jì)算各所述色坐標(biāo)值域范圍 對(duì)應(yīng)的RGB數(shù)值：
[0068]
[0069] 其中，X、Y、Z為色坐標(biāo)值域。
[0070] 一實(shí)施例中，所述參數(shù)調(diào)整單元包括：
[0071] 濾波模塊，用于根據(jù)所述RGB數(shù)值對(duì)所述CCD濾鏡進(jìn)行濾波處理，改變?chǔ)谋?例，使不同偏色攝像單元獲取紅綠藍(lán)Ξ原色中的一種；
[0072] 參數(shù)調(diào)整模塊，用于對(duì)所述CCD多晶娃電極和絕緣層的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，W適應(yīng)使 所述RGB數(shù)值的光波靈敏度和光譜響應(yīng)特性。
[0073] 一實(shí)施例中，所述毒品原植物種植數(shù)據(jù)至少包括：偏色攝像單元拍攝的地物圖像、 基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像及多光譜圖像的其中之一或者其組合。
[0074] 一實(shí)施例中，所述毒品原植物種植識(shí)別單元包括：
[00巧]第一類(lèi)識(shí)別模塊，用于將偏色攝像單元拍攝的地物圖像中敏感度最高的區(qū)域識(shí)別 為第一類(lèi)磐粟種植或第一類(lèi)大麻種植。
[0076] 一實(shí)施例中，所述第一類(lèi)識(shí)別模塊具體用于：
[0077] 將同一被拍攝位置的紅、綠、藍(lán)Ξ張地物圖像進(jìn)行比對(duì)，將在Ξ張地物圖像中敏感 度均最高的至少一個(gè)區(qū)域識(shí)別為第一類(lèi)磐粟種植或第一類(lèi)大麻種植。
[0078] 一實(shí)施例中，所述毒品原植物種植識(shí)別單元包括：
[0079] 航測(cè)信息確定模塊，用于對(duì)基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中的幾何形狀及色 彩進(jìn)行分析，在所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中確定出與毒品原植物種植相關(guān)的 航測(cè)關(guān)鍵信息；
[0080] 識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述航測(cè)關(guān)鍵信息識(shí)別所述基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖 像中的磐粟種植和/或大麻種植。
[0081] 一實(shí)施例中，所述航測(cè)關(guān)鍵信息包括：毒品原植物航測(cè)關(guān)鍵信息；
[0082] 所述毒品原植物航測(cè)關(guān)鍵信息包括：地塊的位置、形狀及大小，地塊的邊緣植被， 毒品原植物在不同地方及不同生長(zhǎng)期的外形，地塊紋理信息；
[0083] 一實(shí)施例中，所述識(shí)別模塊包括：
[0084] 疑似毒品原植物識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述航測(cè)關(guān)鍵信息與第一約束條件，在所述 基礎(chǔ)性可見(jiàn)光設(shè)備拍攝的地物圖像中篩選出疑似磐粟種植或疑似大麻種植；
[0085] 毒品原植物識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述航測(cè)關(guān)鍵信息及第二約束條件，在疑似磐粟 種植或疑似大麻種植的地物圖像中篩選出第二類(lèi)磐粟種植或第二類(lèi)大麻種植。
[0086] 一實(shí)施例中，所述第一約束條件包括：地塊幾何尺寸及紋理信息；所述疑