OpenCV耦合改进暗通道先验的图像去雾算法研究

为提高当前图像去雾算法的稳定性,改善在大雾天气雾气很严重时的去雾质量。提出了基于OpenCV耦合改进暗通道先验的图像去雾算法与实现机制。分析了暗通道先验理论与雾图形成模型;对先验理论进行了改进,推算出去雾公式;引入OpenCV实现机制,增强系统运行效率。实验结果表明:与普通的图像去雾算法相比,在雾气很严重时,算法具有更好的去雾效果,准确还原了图像的清晰度,失真度较小,可应用于雾气严重情况下的退化图像复原。     

基于划区域暗通道算法的农田图像去雾研究

为了提高农田图像去雾的效果,提出划区域暗通道算法.通过双阈值把有雾图像划分为远景区域、近景区域、中间区域;不同区域采用不同的透射率计算方法,远景区域的透射率计算基于非线性容差机制,近景区域的透射率计算基于修正因子,中间区域的透射率计算基于引导滤波;再利用全局大气光照度和各区域的透射率得到去雾图像,并给出算法流程.试验仿真结果表明,与其他去雾算法相比,该算法提高了去雾图像的可见性,平均梯度评价指标值为0.106,均方误差评价指标值为20,结构相似度评价指值为0.97,评价指标较优.     

融合YOLOv5s与Criminisi算法的农业遥感图像去云方法研究

【目的】构建融合YOLOv5s与改进Criminisi算法的农业遥感图像去云方法,为云层干扰环境下地表信息获取、地表物的解译等研究提供支持。【方法】首先使用基于容差的暗通道先验(dark channel prior,DCP)算法去除雾和部分薄云,以提升图像整体对比度与云层边缘清晰度;然后融合YOLOv5s深度学习网络进行云层区域阈值分割,实现云层蒙版的快速精确自动提取;最后通过样本块大小自适应调整策略对Criminisi算法进行改进,实现遥感图像的有效去云修复处理。通过对含不同大小云层的遥感图像进行去云试验,并利用信息熵、峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)、均方误差(mean-square error,MSE)和结构相似性(structural similarity index measure,SSIM)4个指标对去云结果进行评价,以验证本研究算法的有效性。【结果】采用融合YOLOv5s和自适应样本块的改进Criminisi算法对8幅含云图像进行了修复,修复后图像的平均PSNR为21.01,平均SSIM为0.77;并对57幅模拟加云图像进行修复,其平均PSNR为28.59,平均SSIM为0.93,表明将改进Criminisi算法应用于遥感图像去云研究是可行的。在此基础上,对本研究算法的适用性以及阴影对去云效果影响的研究表明,不同大小和位置的云层干扰造成未知区域不确定度较大,对修复效果影响较为严重;阴影区域与云区域相接时存在阴影块填充,修复效果尚有待提升。【结论】融合YOLOv5s与改进Criminisi算法的去云方法可有效修复云层遮挡区域,同时保留较为真实的地表信息,可用于农业遥感信息精细感知研究。     

基于DCP算法增强暗纹东方鲀胚胎图像

为了能够精准地识别出暗纹东方鲀胚胎发育的各个时期,提高人工繁殖和杂交育种的成活率,采用暗通道先验(DCP)算法和它的2个反演以及推导,对胚胎图像进行增强.推导出4种透射率,再结合像素值的缩小和放大最终生成8种增强效果.其中图像增亮与图像增暗结合的A+X组合算法效果最佳,增强后的图像细节信息更加丰富,各个时期的特征更加清...     

无人机系统在森林防火中的应用

森林火灾对森林资源的破坏具有毁灭性,因此,切实做好森林防火工作具有重要意义。现如今,随着科学技术的飞速发展,无人机系统逐渐发展成为航空护林领域的主力军,有效解决了传统森林防火存在的成本高、效率低、难以全局掌控等难题,在林区小范围航空巡护中表现出明显的优势。基于此,结合无人机系统的组成及类型、无人机系统在森林防火上表现出的优势,对该系统在森林防火领域的应用进行探讨,为大范围推广应用无人机系统提供依据。     

一种叶片RGB图像快速切割多重去噪方法

基于RGB图像连通性,提出一种图像快速切割多重去噪法(fast cutting and multiplede-noise,简称FCMD),并与现有的4种算法进行对比.结果表明,该方法处理时长适中,对单色叶和杂色叶的识别像素、色阶均值、色阶中位数的准确率均达到98.78％及以上,综合表现最优.FCMD能够在不同的边缘算子...     

人造雾在园林工程中的应用

介绍了人造雾的工作原理和作用,阐述了其在园林造景中的应用情况,并总结了人造雾应用的注意事项,以期为人造雾在生活、生产上的广泛应用提供参考。     

AC-PSO算法在无人机任务规划中的应用

无人机飞行中合理的路线规划可以减小飞行时间、降低油耗,减小被敌方发现、攻击的可能,从而提高了完成任务的概率.鉴于大部分无人机是以一个相对固定的高度进行侦察和任务飞行,故可将无人机的飞行任务规划视为二维平面的TSP问题.本文进一步将地面防空威胁与飞行距离统一量化,通过求解TSP求取最优无人机任务规划.文中通过分析蚁群算法与粒子群算法,提出了一种新的混合方法AC-PSO算法解决TSP求解问题.算法借鉴了蚁群算法的路线构造方法和粒子群算法的进化策略思想,同时给出了提升算法效率的一些措施.实验验证,该算法和威胁建模方法相结合,能有效地满足无人机飞行任务规划的要求.     

基于四旋翼无人机快速获取大田植株图像的方法及其应用

利用低空无人机获取农田信息,具有实时以及灵活性高、成本低等优势。为快速、精确监测大田规模化种植作物的生长发育状况,以四旋翼无人机为平台,结合数字图像技术,建立快速获取大田烟株中前期图像的方法。结果表明,在天空辐射条件较稳定的条件下,采用较低的飞行高度(如20m)航拍获取田块图像,能够得到清晰的拼接图像和三维重建效果;采用基于决策树的植被分割算法将烟草和非植被部分分割后,得到较高精度的大田植株图像。在此基础上进行大田烟草缺苗数估测,所估算的缺苗数与实测值吻合较好。     

基于双域分解的复杂环境下奶牛监测图像增强算法

针对天气变化及光照不足导致的奶牛监测图像降质问题,提出一种基于双域分解的复杂环境下奶牛图像增强算法。该算法首先采用双域滤波图像去噪,将输入图像分解为低频图像和高频图像;其次根据贝叶斯估计得到不同高频图像的小波阈值,利用改进的Garrote阈值函数进行小波去噪,并结合伽马变换对去噪的高频图像进行矫正,实现对高频图像的滤波和对比度调整;再次通过暗通道先验对低频图像进行去雾,并结合对比度受限自适应直方图均衡化(contrast limited adaptive histogram equalization, CLAHE)算法对去雾后整体偏暗的低频图像进行增强,进一步提高图像的对比度和整体亮度;最后将处理后的高频图像和低频图像进行重构,得到最终的增强图像。以不同时段光照、复杂气象条件下实地拍摄的奶牛场监测图像为样本,采用主观视觉和客观评价将该算法与现有算法进行试验对比。结果表明,该算法能够对复杂光照下奶牛图像有效去噪、增强整体和细节信息、改善图像视觉效果等,相比于HE算法、Retinex算法、CLAHE算法、自适应Retinex算法,标准差分别平均提高1.929 5、4.681 2、3.245...     

某无人机撞网回收系统动力学仿真

以某无人机撞网回收系统为例,基于LS-DYNA软件,提出了柔性带、阻尼器等关键部件的建模方法,建立了系统有限元仿真模型,进行了不同入网位置的动力学仿真计算,并用试验验证了仿真模型的准确性.仿真和试验结果表明：本文建立的无人机撞网回收系统模型具有较好的工程适用性,提出的动力学建模仿真方法具有一定的通用性.     

无人机在棉田管理中的应用

棉花是国内重要的经济作物和纺织工业原料,是事关国计民生的重要战略物资,但棉花生产机械化程度低,现代植棉业发展缓慢,特别是黄河流域和长江流域棉区,一家一户的棉花种植规模小、效率低.近年来,国内农用无人机产业快速发展,农用无人机技术是发展智慧农业的有效保障手段之一,它为棉花产业向机械化、智能化升级提供了一定的技术支撑.通过...     

无人机遥感技术在农业中的发展与应用

无人机作为新型遥感平台,相比于传统的卫星和航空遥感,在灵活性和分辨率方面有其独特优势,而且数据信息也有相当或更高的准确度.无人机技术在遥感中的应用满足了现代农业中的监管和应用需求,完善了遥感技术的时空维度,为更多层面的信息获取和决策反应提供了支持.未来,无人机遥感技术在研发和建造成本、运行稳定性、数据信息的获取和分析处理能力等方面都亟待完善,以实现在农业科学中更广泛的应用.     

电动植保无人机喷洒系统的设计

为解决我国城镇化建设快速发展和农村劳动力的不足的现状,通过设计电动植保无人机喷洒系统,阐述了该喷洒系统的各个部件的设计原理,分析确定了各个部件的结构、材料及选型。     

喷嘴类型对植保无人飞机喷雾性能的影响

【目的】植保无人飞机具有喷雾效率高、适用性好、作物损伤小和操控人员安全系数高等特点,但飘移严重制约着其推广应用,喷嘴作为核心组件,是影响雾滴飘移的关键因素。本文旨在明确不同类型喷嘴对植保无人飞机喷雾的雾化性能及雾滴飘移的影响,为选择合适喷嘴提供理论依据。【方法】筛选20种常见的扇形、气吸型和圆锥形喷嘴,采用激光粒度仪系统测定并计算喷嘴的分布跨度、体积中径(D50)及尺寸<150μm的雾滴占全部雾粒体积的百分比(ΦVol<150μm)等表征雾化性能的参数,在开放式风洞中首先测定不同喷嘴在0.3 MPa下的流量,然后采用相片纸法和麦拉片法评价喷嘴型号对喷雾飘移和飘移沉积雾滴粒径特征的影响。【结果】在0.3MPa喷雾压力下测定不同喷嘴雾化性能表明,在常规扇形喷嘴中,F110-01、F110-015、F110-02和F110-03随着型号的增加,分布跨度和D50显著增加,而ΦVol<150μm显著减低,气吸型扇形喷嘴AFC-01—AFC-05和圆锥形喷嘴HCC80-0075—HCC80-025具有相同的规律,但相同型号的气吸型扇形喷嘴,ΦVol<150μm均显著小于扇形...     

基于无人机图像的水稻拔节期叶面积指数估算

为快速准确地估算水稻叶面积指数,利用无人机获取水稻拔节期高清图像,通过图像处理技术提取相关参数,确定绿-红(GMR)参数可以作为估算水稻LAI的较优参数并建立模型。结果表明:以GMR参数建立的水稻LAI估算模型拟合效果较好,决定系数为0.8808,达到极显著水平。同时利用独立的实测数据对模型进行了验证,决定系数为0.7897,也达到极显著水平。该方法可以为水稻LAI的智能估算提供新的参考。     

植保无人机对水稻病虫害防治条件与防效的研究

为了探索植保无人机对水稻病虫害防治条件和防治效果,研究了植保无人机飞行高度、飞行速度、飞防助剂等条件对农药雾滴特性的影响,同时研究了两种不同施药方式对水稻纹枯病、稻曲病、螟虫防效的影响。结果表明,在植保无人机飞行高度距离水稻冠层2 m、飞行速度3 m·s^-1时,雾滴沉降密度（22.3个·cm^-2）最大,雾滴在水稻冠层不同部位的沉降密度存在差异：上部＞中部＞下部;添加飞防助剂药液湿润面积增加764%,雾滴中直径、覆盖率由未添加助剂前 256.3 μm、5.56%增加至327.5 μm、9.82%,雾滴密度由未添加助剂前20.3个·cm^-2降低至16.4个·cm^-2。在水稻孕穗期,相同药剂配方条件下,植保无人机喷施化学药剂和生物药剂对水稻纹枯病的防治效果分别为86.20%、83.20%,显著优于传统人工电动喷雾器喷洒防治效果;而对稻曲病的防治效果分别为86.51%、84.01%,对螟虫的防治效果分别为89.32%、81.47%,两种喷药方式的防治效果无显著差异。研究结果表明,植保无人机在最适飞行高度、飞行速度和添加飞防助剂等条件下,对水稻病虫害防治效果显著,具有大面积推广应用价值。     

基于Agisoft PhotoScan的无人机影像快速拼接在新农村规划中的应用

以新农村建设规划中存在的问题为基础,提出了基于Agisoft Photo Scan无人机影像的快速拼接方法在新农村建设规划中的应用,给新农村建设规划测量带来了极大的便利,可满足新农村建设的需要。     

基于无人机多光谱遥感图像的玉米田间杂草识别

【目的】为了精确高效识别玉米田间杂草,减少除草剂施用,提高玉米种植管理精准性。【方法】通过六旋翼无人机搭载多光谱相机获取玉米田块多光谱图像。为分离图像中植被与非植被像元,计算了7种植被指数,采用最大类间方差法提取植被指数图像中非植被区域,制作掩膜文件并对多光谱图像掩膜。通过主成分分析对多光谱图像进行变换,保留信息量最多的前3个主成分波段。将试验区域分为训练区域和验证区域,在训练区域中分别选取了675处玉米和525处杂草样本对监督分类模型进行训练,在验证区域选取了240处玉米样本及160处杂草样本评价模型分类精度。将7种植被指数、3个主成分波段的24个纹理特征及经过滤波的10个反射率,共计41项特征作为样本特征参数。利用支持向量机-特征递归消除算法(support vector machines-feature recursive elimination,SVM-RFE)和Relief算法从41项特征中各筛选14项特征构成特征子集,采用支持向量机、K-最近邻、Cart决策树、随机森林和人工神经网络对特征子集进行监督分类。【结果】支持向量机与随机森林对全部特征及2个特征子集分类效果较好,支...     

数学形态学在田间蚜虫图象处理中的初步应用

昆虫图象作为一种更丰富的信息载体,正在成为多媒体信息处理时代昆虫学研究的重要对象。数学形态学是一种新兴的信号和数字图象处理和分析理论,对图象的处理主要以几何的形式刻划,很适合于昆虫图象的研究。本将数学形态学基本算法如二值图象和灰度象的噪声消除、边缘检测及梯度计算引入昆虫图象的处理之中,得到较好的效果,也为昆虫数学的建立提供了一些有益的资料。