МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
© В.В.Самойлов, А.М.Старостенко, И.В.Воронков, В.Н.Воронков, А.А.Данилкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2018 г.
– Активное внедрение современных технологий точного земледелия способствует появлению новых средств получения информации о выращиваемых сельскохозяйственных культурах с целью проведения контроля состояния посевов. Одним из перспективных средств является применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с установленной на них съёмочной аппаратурой как источников сбора информации. Применение БПЛА позволяет оценить состояние выращиваемых культур на полях с учётом требуемого разрешения на поверхности Земли и необходимой периодичности сбора данных.
– Рассматривается методика обработки изображений сельскохозяйственных культур, полученных с БПЛА, апробированная на реальных данных. Основными задачами обработки таких изображений являются: выделение сельскохозяйственных растений на фоне поверхности Земли, привязка их положения к географическим координатам, выделения рядков с растениями, определение основных статистических характеристик посадок, таких как: отклонение положения растений вдоль и поперек рядков, подсчёт количества не взошедших растений.
– Для обнаружения сельскохозяйственных растений предложены следующие алгоритмы выделения сигнала, представляющего собой набор яркостей в нескольких спектральных каналах:
1) Выделение сигнала путём построения доверительной области в спектральных координатах, основываясь на выделенных пользователем точках.
2) Выделение сигнала с помощью разбиения спектральной области методом «k-средних».
– Данные алгоритмы, применяемые в процессе проведения обработки, основаны на автоматическом выделении пикселей, составляющих изображения растений, по их спектральным характеристикам. Выделенные пиксели, составляющие изображения растений, объединяются в кластеры, проводится их координатная привязка по данным GPS или ГЛОНАСС измерений, а также статистическая оценка результатов.
– На основе используемых алгоритмов разработано соответствующее программное обеспечение (ПО). Представлен основной функционал ПО и его интерфейсная часть, а такжео бразец отчёта, сформированного по проведению статистической оценки результатов.