本發(fā)明專利技術(shù)涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，提供一種區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，其中方法包括：獲取待檢測(cè)區(qū)域的高光譜圖像；基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)LIBS獲取待檢測(cè)區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)位的LIBS光譜數(shù)據(jù)；基于空間位置信息，將高光譜圖像與LIBS光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，并基于匹配結(jié)果對(duì)高光譜圖像進(jìn)行空間點(diǎn)位的土壤成分標(biāo)注，得到標(biāo)注高光譜圖像；基于所述標(biāo)注高光譜圖像，對(duì)所述待檢測(cè)區(qū)域的土壤成分進(jìn)行檢測(cè)，得到土壤成分檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了高光譜圖像的低成本、高效率的自動(dòng)標(biāo)注，對(duì)推動(dòng)遙感圖像野外大面積環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。
1、隨著遙感技術(shù)和光譜技術(shù)的發(fā)展，高光譜成像技術(shù)由于其光譜分辨率高，蘊(yùn)含信息豐富，可探測(cè)出物體之間的細(xì)微差異，可實(shí)現(xiàn)大面積范圍內(nèi)的精細(xì)化檢測(cè)，因此被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)檢測(cè)和環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。
2、然而，在檢測(cè)過程中，需通過數(shù)據(jù)標(biāo)注將光譜信息轉(zhuǎn)化為具體的物質(zhì)或類別。現(xiàn)有的高光譜圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注通常基于已有的知識(shí)進(jìn)行手動(dòng)標(biāo)注，該方法不僅效率低，還消耗大量的人力物力。面對(duì)大面積且復(fù)雜多變的應(yīng)用場(chǎng)景，手工標(biāo)注難以滿足其時(shí)效性和低成本的檢測(cè)需求，導(dǎo)致區(qū)域土壤成分檢測(cè)準(zhǔn)確性和效率均欠佳。
1、本專利技術(shù)提供一種區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過手動(dòng)標(biāo)注高光譜圖像導(dǎo)致區(qū)域土壤成分檢測(cè)準(zhǔn)確性和效率均欠佳的缺陷。
4、基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)libs獲取所述待檢測(cè)區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)位的libs光譜數(shù)據(jù)，所述libs光譜數(shù)據(jù)中包括各空間點(diǎn)位的土壤成分和空間位置信息；
5、基于所述空間位置信息，將所述高光譜圖像與所述libs光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，并基于匹配結(jié)果對(duì)所述高光譜圖像進(jìn)行空間點(diǎn)位的土壤成分標(biāo)注，得到標(biāo)注高光譜圖像；
>7、根據(jù)本專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，所述得到土壤成分檢測(cè)結(jié)果之后，還包括：8、確定所述標(biāo)注高光譜圖像中的校正點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的標(biāo)注點(diǎn)；
9、基于所述校正點(diǎn)與所述標(biāo)注點(diǎn)之間的距離，以及所述標(biāo)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)注土壤成分，對(duì)所述校正點(diǎn)對(duì)應(yīng)的土壤成分檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，得到第一修正結(jié)果；
10、基于所述第一修正結(jié)果與所述土壤成分檢測(cè)結(jié)果之間的差異，對(duì)所述第一修正結(jié)果進(jìn)行修正，得到最終檢測(cè)結(jié)果。
11、根據(jù)本專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，所述基于所述校正點(diǎn)與所述標(biāo)注點(diǎn)之間的距離，以及所述標(biāo)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)注土壤成分，對(duì)所述校正點(diǎn)對(duì)應(yīng)的土壤成分檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，得到第一修正結(jié)果，包括：
12、基于所述校正點(diǎn)與所述標(biāo)注點(diǎn)之間的距離，確定每個(gè)標(biāo)注點(diǎn)對(duì)于所述校正點(diǎn)的權(quán)重值；
13、基于所述權(quán)重值將所述標(biāo)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)注土壤成分進(jìn)行融合，將融合所得的土壤成分檢測(cè)結(jié)果作為所述第一修正結(jié)果。
14、根據(jù)本專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，所述基于所述第一修正結(jié)果與所述土壤成分檢測(cè)結(jié)果之間的差異，對(duì)所述第一修正結(jié)果進(jìn)行修正，得到最終檢測(cè)結(jié)果，包括：
15、若所述差異小于差異閾值，則將所述第一修正結(jié)果作為所述最終檢測(cè)結(jié)果；
16、否則，基于所述第一修正結(jié)果與所述校正點(diǎn)的相鄰點(diǎn)的土壤成分檢測(cè)結(jié)果之間的差異，確定所述最終檢測(cè)結(jié)果。
17、根據(jù)本專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，所述獲取待檢測(cè)區(qū)域的高光譜圖像，包括：
18、獲取待檢測(cè)區(qū)域的原始高光譜圖像；
19、對(duì)所述原始高光譜圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到所述高光譜圖像，所述預(yù)處理包括鏡頭校正、反射率校正、大氣校正、幾何校正、異常值剔除中的至少一種。
20、根據(jù)本專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，所述獲取所述待檢測(cè)區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)位的libs光譜數(shù)據(jù)，包括：
21、獲取所述待檢測(cè)區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)位的原始libs光譜數(shù)據(jù)；
22、基于多項(xiàng)式基線扣除的方式對(duì)所述原始libs光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行去背景處理，基于與土壤成分相關(guān)元素的波長對(duì)背景處理后的libs光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，并構(gòu)建特征元素波長強(qiáng)度與土壤成分的關(guān)系，得到所述libs光譜數(shù)據(jù)。
23、根據(jù)本專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，所述方法還包括：
24、通過地面基站接收衛(wèi)星定位信號(hào)，對(duì)所述待檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行定位校正。
25、本專利技術(shù)還提供一種區(qū)域土壤成分檢測(cè)裝置，包括：
26、高光譜圖像獲取單元，用于獲取待檢測(cè)區(qū)域的高光譜圖像；
27、libs光譜數(shù)據(jù)獲取單元，用于基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)libs獲取所述待檢測(cè)區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)位的libs光譜數(shù)據(jù)，所述libs光譜數(shù)據(jù)中包括各空間點(diǎn)位的土壤成分和空間位置信息；
28、圖像標(biāo)注單元，用于基于空間位置信息，將所述高光譜圖像與所述libs光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，并基于匹配結(jié)果對(duì)所述高光譜圖像進(jìn)行空間點(diǎn)位的土壤成分標(biāo)注，得到標(biāo)注高光譜圖像；
29、土壤成分檢測(cè)單元，用于基于所述標(biāo)注高光譜圖像，對(duì)所述待檢測(cè)區(qū)域的土壤成分進(jìn)行檢測(cè)，得到土壤成分檢測(cè)結(jié)果。
30、本專利技術(shù)還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法。
31、本專利技術(shù)還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法。
32、本專利技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法。
33、本專利技術(shù)提供的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，通過基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)libs獲取待檢測(cè)區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)位的libs光譜數(shù)據(jù)，基于空間位置信息，將高光譜圖像與libs光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，并基于匹配結(jié)果對(duì)高光譜圖像進(jìn)行空間點(diǎn)位的土壤成分標(biāo)注，得到標(biāo)注高光譜圖像，從而實(shí)現(xiàn)廣域下的土壤成分檢測(cè)。本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高光譜圖像的低成本、高效率的空間點(diǎn)位自動(dòng)標(biāo)注，對(duì)推動(dòng)遙感圖像野外大面積環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述得到土壤成分檢測(cè)結(jié)果之后，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述校正點(diǎn)與所述標(biāo)注點(diǎn)之間的距離，以及所述標(biāo)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)注土壤成分，對(duì)所述校正點(diǎn)對(duì)應(yīng)的土壤成分檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，得到第一修正結(jié)果，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述第一修正結(jié)果與所述土壤成分檢測(cè)結(jié)果之間的差異，對(duì)所述第一修正結(jié)果進(jìn)行修正，得到最終檢測(cè)結(jié)果，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述獲取待檢測(cè)區(qū)域的高光譜圖像，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述獲取所述待檢測(cè)區(qū)域內(nèi)空間點(diǎn)位的LIBS光譜數(shù)據(jù)，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括：
8.一種區(qū)域土壤成分檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法。
10.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述得到土壤成分檢測(cè)結(jié)果之后，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述校正點(diǎn)與所述標(biāo)注點(diǎn)之間的距離，以及所述標(biāo)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)注土壤成分，對(duì)所述校正點(diǎn)對(duì)應(yīng)的土壤成分檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，得到第一修正結(jié)果，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述第一修正結(jié)果與所述土壤成分檢測(cè)結(jié)果之間的差異，對(duì)所述第一修正結(jié)果進(jìn)行修正，得到最終檢測(cè)結(jié)果，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域土壤成分檢測(cè)方法，其特征在于，所述獲取待檢測(cè)區(qū)域的高光譜圖像，包...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘇茂根，董光輝，孫對(duì)兄，王安東，高皓桐，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西北師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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