本发明涉及图像识别，具体涉及一种用于湿地的病虫害管控预警系统及管控方法。
背景技术：
1、湿地是一种自然生态系统，通常由水体和陆地相结合而形成的环境；湿地对生态系统和人类社会都具有重要意义。它们是生物多样性的重要栖息地，提供了独特的生态服务，如水资源调节、生物栖息地、水质净化、防洪保护、碳储存和风景旅游。由于城市化、农业扩张、生态破坏和气候变化等因素的影响，导致湿地病虫害出现。
2、在对湿地病虫害检测过程中，可以使用sobel算子对湿地图像进行边缘检测，根据边缘检测结果获取若干个密闭区域，以此来获取密闭区域中的湿地病虫害区域；但是在采集湿地rgb图像时，由于湿地中存在高大的树木，使得树木的阴影对草地进行了遮挡，使得部分草地被作为湿地的病虫害区域，导致降低了对湿地的病虫害管控预警的准确性。
技术实现思路
1、本发明提供一种用于湿地的病虫害管控预警系统及管控方法，以解决现有的问题。
2、本发明的一种用于湿地的病虫害管控预警系统及管控方法采用如下技术方案：
3、本发明一个实施例提供了一种用于湿地的病虫害管控方法，该方法包括以下步骤：
4、获取湿地图像；
5、对湿地图像进行边缘检测得到若干个密闭区域，将密闭区域记为标记区域；根据每个标记区域内所有像素点在g通道的像素值的分布，从所有的标记区域中筛选出一部分区域，记为正常草木区域，根据每个正常草木区域内每个像素点的灰度值与邻域内所有像素点的灰度值之间的差异，每个像素点的灰度值和正常草木区域内最大灰度值之间的差异，得到每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，根据每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，从所有的正常草木区域内筛选出病虫害像素点；
6、根据所有的病虫害像素点及病虫害像素点周围像素点组成若干个病虫害标记区域，根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，对相邻的病虫害标记区域进行合并，将合并之后的区域记为病虫害参考区域；
7、根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，从所有的病虫害参考区域筛选出目标病虫害区域，根据目标病虫害区域进行湿地病虫害的预警和管控。
8、进一步地，所述对湿地图像进行边缘检测得到若干个密闭区域，将密闭区域记为标记区域；根据每个标记区域内所有像素点在g通道的像素值的分布，从所有的标记区域中筛选出一部分区域，记为正常草木区域，包括的具体步骤如下：
9、通过sobel算子对湿地图像进行边缘检测，得到若干个边缘线，再通过扫描线算法进行填充，得到若干个标记区域；
10、根据每个标记区域内所有像素点在g通道的像素值的分布，得到每个标记区域的草木正常程度；
11、将草木正常程度大于预设第一阈值ε1的标记区域，记为正常草木区域。
12、进一步地，所述根据每个标记区域内所有像素点在g通道的像素值的分布，得到每个标记区域的草木正常程度，包括的具体步骤如下：
13、将每个标记区域内的每个像素点在g通道的像素值与256的比值，记为每个标记区域内的每个像素点的第一数值，将每个标记区域内所有像素点的第一数值的均值作为每个标记区域的草木正常程度。
14、进一步地，所述根据每个正常草木区域内每个像素点的灰度值与邻域内所有像素点的灰度值之间的差异，每个像素点的灰度值和正常草木区域内最大灰度值之间的差异，得到每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，包括的具体计算方法如下：
15、
16、式中，hc,v表示第c个正常草木区域内第v个像素点的灰度值，hc,max表示第c个正常草木区域内所有像素点的最大灰度值，hc,v,d表示第c个正常草木区域内第v个像素点八邻域内第d个像素点的灰度值，nv表示第v个像素点八邻域内的所有像素点的个数，||为绝对值符号，norm()表示线性归一化函数；yc,v表示第c个正常草木区域内第v个像素点的异常程度。
17、进一步地，所述根据每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，从所有的正常草木区域内筛选出病虫害像素点，包括的具体步骤如下：
18、将异常程度大于预设第二阈值ε2的像素点，记为疑似病虫害像素点；
19、以每个疑似病虫害像素点为局部窗口中心点，以a×a为局部窗口大小，则得到每个疑似病虫害像素点的局部窗口，其中，a为预设参数；
20、当每个疑似病虫害像素点的局部窗口中出现其它疑似病虫害像素点时，则将所述疑似病虫害像素点记为病虫害像素点。
21、进一步地，所述根据所有的病虫害像素点及病虫害像素点周围像素点组成若干个病虫害标记区域，根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，对相邻的病虫害标记区域进行合并，将合并之后的区域记为病虫害参考区域，包括的具体步骤如下：
22、将所有的病虫害像素点作为种子点通过区域生长算法对湿地图像中像素点进行区域生长，得到若干个病虫害标记区域；
23、根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，得到两个病虫害标记区域的合并可能性；
24、将合并可能性大于预设第三阈值ε3的两个相邻病虫害标记区域进行合并，将合并之后的区域记为病虫害参考区域。
25、进一步地，所述根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，得到两个病虫害标记区域的合并可能性，包括的具体步骤如下：
26、将第e1个病虫害标记区域内所有像素点的异常程度的累加和，记为pe1，将第e2个病虫害标记区域内所有像素点的异常程度的累加和，记为pe2；
27、根据pe1、pe2和两个病虫害标记区域中心点之间的距离，得到两个病虫害标记区域的合并可能性，具体的计算方法为：
28、
29、式中，le1,e2表示第e1个病虫害标记区域的中心点和第e2个病虫害标记区域的中心点之间的距离，||为绝对值符号，exp()表示以自然常数为底的指数函数，qe1,e2表示第e1个病虫害标记区域和第e2个病虫害标记区域的合并可能性。
30、进一步地，所述根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，从所有的病虫害参考区域筛选出目标病虫害区域，根据目标病虫害区域进行湿地病虫害的管控，包括的具体步骤如下：
31、根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，得到每个病虫害参考区域的波动程度；
32、将波动程度大于预设第四阈值ε4的病虫害参考区域，记为目标病虫害区域；当湿地图像中出现目标病虫害区域时，则需要通知专业工作人员进行维护。
33、进一步地，所述根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，得到每个病虫害参考区域的波动程度，包括的具体计算方法如下：
34、
35、式中，ys,z表示第s个病虫害参考区域内的第z个像素点的异常程度，表示第s个病虫害参考区域内的所有像素点的异常程度的均值，gs表示第s个病虫害参考区域内所有像素点的个数，ts,u表示第s个病虫害参考区域内的第u个边缘像素点的梯度幅值，表示第s个病虫害参考区域内的所有边缘像素点的梯度幅值的均值，ts,min表示第s个病虫害参考区域内的所有边缘像素点的梯度幅值的最小值，xs表示第s个病虫害参考区域内所有边缘像素点的个数，norm()表示线性归一化函数，||为绝对值符号，ds表示第s个病虫害参考区域的波动程度。
36、本发明实施例提供了一种用于湿地的病虫害管控预警系统，该系统包括以下模块：
37、图像采集模块，用于获取湿地图像；
38、数据分析模块，用于对湿地图像进行边缘检测得到若干个密闭区域，将密闭区域记为标记区域；根据每个标记区域内所有像素点在g通道的像素值的分布，从所有的标记区域中筛选出一部分区域，记为正常草木区域，根据每个正常草木区域内每个像素点的灰度值与八邻域内所有像素点的灰度值之间的差异，每个像素点的灰度值和正常草木区域内最大灰度值之间的差异，得到每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，根据每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，从所有的正常草木区域内筛选出病虫害像素点；
39、疑似病虫害区域分析模块，用于根据所有的病虫害像素点及病虫害像素点周围像素点组成若干个病虫害标记区域，根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，对相邻的病虫害标记区域进行合并，将合并之后的区域记为病虫害参考区域；
40、预警模块，用于根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，从所有的病虫害参考区域筛选出目标病虫害区域，根据目标病虫害区域进行湿地病虫害的预警和管控。
41、本发明的技术方案的有益效果是：本发明根据每个正常草木区域内每个像素点的灰度值与邻域内所有像素点的灰度值之间的差异，每个像素点的灰度值和正常草木区域内最大灰度值之间的差异，得到每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，根据每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，从所有的正常草木区域内筛选出病虫害像素点，提高了对病虫害像素点分析的准确性；根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，得到病虫害参考区域；根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，从所有的病虫害参考区域筛选出目标病虫害区域，降低了树木的阴影对草地遮挡的影响；根据目标病虫害区域进行湿地病虫害的管控，提高了病虫害区域获取的准确性，提高了对湿地的病虫害管控预警的准确性。
1.一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述对湿地图像进行边缘检测得到若干个密闭区域，将密闭区域记为标记区域；根据每个标记区域内所有像素点在g通道的像素值的分布，从所有的标记区域中筛选出一部分区域，记为正常草木区域，包括的具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述根据每个标记区域内所有像素点在g通道的像素值的分布，得到每个标记区域的草木正常程度，包括的具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述根据每个正常草木区域内每个像素点的灰度值与邻域内所有像素点的灰度值之间的差异，每个像素点的灰度值和正常草木区域内最大灰度值之间的差异，得到每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，包括的具体计算方法如下：
5.根据权利要求1所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述根据每个正常草木区域内每个像素点的异常程度，从所有的正常草木区域内筛选出病虫害像素点，包括的具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述根据所有的病虫害像素点及病虫害像素点周围像素点组成若干个病虫害标记区域，根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，对相邻的病虫害标记区域进行合并，将合并之后的区域记为病虫害参考区域，包括的具体步骤如下：
7.根据权利要求6所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述根据两个病虫害标记区域所有像素点的异常程度之间的差异、两个病虫害标记区域中心点之间的距离，得到两个病虫害标记区域的合并可能性，包括的具体步骤如下：
8.根据权利要求1所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，从所有的病虫害参考区域筛选出目标病虫害区域，根据目标病虫害区域进行湿地病虫害的管控，包括的具体步骤如下：
9.根据权利要求8所述一种用于湿地的病虫害管控方法，其特征在于，所述根据每个病虫害参考区域内所有像素点的异常程度的分布、每个病虫害参考区域内所有边缘像素点的梯度幅值的分布，得到每个病虫害参考区域的波动程度，包括的具体计算方法如下：
10.一种用于湿地的病虫害管控预警系统，其特征在于，该系统包括以下模块：
