CN115165877A - 植被指数卫星产品验证方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种植被指数卫星产品验证方法、装置、设备及可读存储介质，植被指数卫星产品验证系统包括彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元，其中：所述彩色相机单元用于生成监视图像；所述植被指数相机单元用于在所述监视图像无异常的情况下生成植被图像；所述图像传输单元用于将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元；所述显示存储单元用于计算所述植被图像对应的目标测量指数，根据所述植被图像对应的卫星产品和所述目标测量指数，验证卫星产品的准确性。本发明实现了植被指数的自动测量以及卫星产品的真实性验证。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种植被指数卫星产品验证方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
在遥感应用领域，植被指数已广泛用来定性和定量评价植被覆盖及其生长情况。植被光谱受植被、土壤亮度、环境影响、阴影、土壤颜色、湿度以及大气空间时相变化的影响，因此，植被指数没有一个普遍的值。该指数随植被量的增加而迅速增大。在植被处于中、低覆盖度时，该指数随覆盖度的增加而迅速增大，当达到一定覆盖度后增长缓慢，所以适用于植被早、中期生长阶段的动态监测。蓝光、红光和近红外通道的组合可大大消除大气中气溶胶对植被指数的干扰，所组成的植被指数可大大提高植被长势监测和作物估产精度。
常见使用的监测植被指数的相机采用多镜头多相机方式多光谱相机获取，多个探测器的方式无疑增加了成本，难以大面积铺设，或者采用单个探测器加双波段滤光片模式，该方式使用光谱解混获取目标波段的信息，运算中难以获取纯净的目标波段光信息，不适合用于卫星产品真实性验证。
发明内容
本发明提供一种植被指数卫星产品验证方法、装置、设备及可读存储介质，用以解决现有技术无法验证卫星产品真实性的问题。
本发明提供一种植被指数卫星产品验证系统，所述植被指数卫星产品验证系统包括彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元，其中：
所述彩色相机单元用于生成监视图像；
所述植被指数相机单元用于在所述监视图像无异常的情况下生成植被图像；
所述图像传输单元用于将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元；
所述显示存储单元用于计算所述植被图像对应的目标测量指数，根据所述植被图像对应的卫星产品和所述目标测量指数，验证卫星产品的准确性。
根据本发明提供的一种植被指数卫星产品验证系统，所述植被指数相机单元包括镜头、滤光片组、切换模组、二维面阵探测器和采集控制电路，其中：
所述镜头用于聚焦待拍摄物的反射光到所述二维面阵探测器的表面；
所述滤光片组用于改变透过所述滤光片组的光的中心波长和带宽；
所述切换模组用于通过预设推拉模式或预设旋转模式切换所述滤光片组的种类；
所述二维面阵探测器用于将透过所述滤光片组的光转换为电信号；
所述采集控制电路用于控制所述滤光片组的种类的切换，以及采集所述二维面阵探测器生成的图像。
根据本发明提供的一种植被指数卫星产品验证系统，所述显示存储单元包括指令转发单元和图像处理单元，其中：
所述指令转发单元用于将所述显示存储单元发送的控制指令转发至所述图像传输单元，以使所述图像传输单元控制所述彩色相机单元和植被指数相机单元；
所述图像处理单元用于对所述彩色相机单元获取的监视图像以及所述植被指数相机单元获取的植被图像进行处理。
本发明还提供一种植被指数卫星产品验证方法，包括：
在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；
根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述植被图像传送至所述显示存储单元。
根据本发明提供的一种植被指数卫星产品验证方法，所述植被指数卫星产品验证方法还包括以下步骤：
获取所述植被图像对应的第一波段反射率和第二波段反射率，根据所述第一波段反射率和所述第二波段反射率，计算所述植被图像对应的目标测量指数。
根据本发明提供的一种植被指数卫星产品验证方法，所述植被指数卫星产品验证方法还包括以下步骤：
根据所述卫星产品确定卫星测量指数；
通过预设尺寸转换方式，对所述卫星测量指数和所述目标测量指数进行对比，根据对比结果验证卫星产品的准确性。
本发明还提供一种植被指数卫星产品验证装置，包括：
植被图像获取模块，用于在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；
植被图像传送模块，用于根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述植被图像传送至所述显示存储单元。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述植被指数卫星产品验证方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述植被指数卫星产品验证方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述植被指数卫星产品验证方法。
本发明提供的植被指数卫星产品验证方法、装置、设备及可读存储介质，通过包含彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元的植被指数卫星产品验证系统，在彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过植被指数相机单元获取植被图像，通过预设传输方式和图像传输单元将监视图像和植被图像传送至显示存储单元，然后获取植被图像对应的卫星产品，通过显示存储单元计算植被图像对应的目标测量指数，最后根据卫星产品和目标测量指数，验证卫星产品的准确性，实现了植被指数的自动测量以及卫星产品的真实性验证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的植被指数卫星产品验证系统的结构示意图；
图2是本发明提供的植被指数卫星产品验证系统中的植被指数相机单元的结构示意图；
图3是本发明提供的植被指数卫星产品验证方法的流程示意图；
图4是本发明提供的植被指数卫星产品验证装置的结构示意图；
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，图1为本发明提供的植被指数卫星产品验证系统的结构示意图，植被指数卫星产品验证系统包括彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元，其中，如图1所示，彩色相机单元和植被指数相机单元分别与图像传输单元连接，图像传输单元与显示存储单元连接，供电单元与图像传输单元连接，其中，彩色相机单元用于获取植被等地物样品的彩色图像用于监视；植被指数相机用于获取植被等地物样品的植被指数图像；图像传输单元用于接收显示存储模发来的指令，按照指令的参数控制彩色相机单元和植被指数相机单元采集图像，并将采集的图像回传到显示存储模块进行处理，包括计算植被指数。
在本实施例中，通过包含彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元的植被指数卫星产品验证系统，保证了全天候自动在线获取植被指数图像，实现了植被指数的自动测量以及卫星产品的真实性验证。
在一个实施例中，如图2所示，图2是本发明提供的植被指数卫星产品验证系统中的植被指数相机单元的结构示意图，植被指数相机单元包括镜头、滤光片组、切换模组、二维面阵探测器和采集控制电路，其中，镜头用于汇聚植被反射的光到二维面阵探测器表面；滤光片组由多片滤光片组成，用于选择透过光的中心波长和带宽；切换模组用于切换滤光片的位置，根据所测植被指数的不同，选择合适的滤光片，可以选择推拉模式或者旋转模式；二维面阵探测器用于获取植被等地物的图像；采集控制电路用于控制切换模组切换滤光片的位置，并采集二维面阵探测器的图像。
本实施例通过包含彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元的植被指数卫星产品验证系统，保证了全天候自动在线获取植被指数图像，实现了植被指数的自动测量以及卫星产品的真实性检测。
在一个实施例中，显示存储单元包括指令转发单元和图像处理单元，具体地，本实施例中的指令转发单元用于将显示存储单元发送的控制指令转发至图像传输单元，以使图像传输单元控制彩色相机单元和植被指数相机单元；本实施例中的图像处理单元用于对彩色相机单元获取的监视图像以及植被指数相机单元获取的植被图像进行处理。植被指数卫星产品验证系统在野外以均匀排布的方式安装布设，由于每一个相机单元的视场大小和卫星的一个像素相比太小，本申请通过安装多个系统的方式来覆盖卫星像素的区域，并通过尺寸转换方式将植被指数卫星产品验证系统的测量值和卫星的测量值进行类比。
本实施例通过包含彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元的植被指数卫星产品验证系统，保证了全天候自动在线获取植被指数图像，实现了植被指数的自动测量以及卫星产品的真实性检测。
请参照图3，本发明提供一种植被指数卫星产品验证方法，包括：
步骤S100，在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；
具体地，本发明提供的植被指数卫星产品验证方法应用于如图2所示的植被指数卫星产品验证系统，植被指数卫星产品验证系统包括彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元、显示存储单元和供电单元，其中，彩色相机单元用于获取植被等地物样品的RGB图像用于监视，植被指数相机单元用于获取植被等地物样品的植被指数图像(即本实施例中的植被图像)，图像传输单元用于接收显示存储单元发来的指令，按照指令控制彩色相机单元和植被指数相机单元采集图像，并将采集的图像回传到显示存储单元进行处理。在彩色相机单元获取的监视图像(即上述RGB图像)无异常的情况下，通过植被指数相机单元获取植被图像。
步骤S200，根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元。
具体地，图像传输单元通过有线或者无线的方式(即本实施例中的预设传输方式)将彩色相机单元获取的监视图像以及植被指数相机单元获取的监视图像和植被图像回传给显示存储单元，显示存储单元对监视图像和植被图像进行处理得到所需的植被指数图像，以便计算植被指数，图像传输单元、彩色相机单元和植被指数相机单元具有防水功能，可以直接放置在野外，保证了全天候自动在线获取植被指数图像，测量植被指数。
通过植被指数卫星产品验证系统安装的位置(例如经纬度位置)，确定植被指数卫星产品验证系统获取的植被图像对应的卫星产品，卫星产品是指卫星获取到的与植被指数卫星产品验证系统同位置的植被图像。植被指数卫星产品验证系统获取的植被图像通过显示存储单元计算对应的植被指数(即本实施例中的目标测量指数)，植被指数没有一个普遍的值，例如比值植被指数X和归一化植被指数Y，比值植被指数等于近红外波段的反射率A和红光波段的反射率B之间的比值，即X＝A÷B；归一化植被指数等于近红外波段的反射率和红光波段的反射率的差除以近红外波段的反射率和红光波段的反射率的和，即Y＝|A-B|÷(A+B)。
通过植被指数卫星产品验证系统计算得到植被指数后，对比植被指数卫星产品验证系统计算得到的植被指数与卫星产品得到的(同位置处的)植被指数，根据对比结果确定植被指数卫星产品验证结果，以此来跟踪监测植被生长情况。
本实施例通过包含彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元的植被指数卫星产品验证系统，在彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过植被指数相机单元获取植被图像，通过预设传输方式和图像传输单元将监视图像和植被图像传送至显示存储单元，然后获取植被图像对应的卫星产品，通过显示存储单元计算植被图像对应的目标测量指数，最后根据卫星产品和目标测量指数，验证卫星产品的准确性，实现了植被指数的自动测量以及卫星产品的真实性验证。
在一个实施例中，本申请实施例提供的植被指数卫星产品验证方法，还可以包括：
步骤S300，获取所述植被图像对应的第一波段反射率和第二波段反射率，根据所述第一波段反射率和所述第二波段反射率，计算所述植被图像对应的目标测量指数。
本实施例中的目标测量指数即是指植被指数，植被指数是一个反映植被生长情况的数值，例如比值植被指数X和归一化植被指数Y，比值植被指数等于近红外波段的反射率A(即本实施例中的第一波段反射率)和红光波段的反射率B(即本实施例中的第二波段反射率)之间的比值，即X＝A÷B；归一化植被指数等于近红外波段的反射率和红光波段的反射率的差除以近红外波段的反射率和红光波段的反射率的和，即Y＝|A-B|÷(A+B)。
本实施例通过植被指数相机单元获取的植被图像，计算植被指数，保证了全天候自动在线获取植被指数图像。
在一个实施例中，本申请实施例提供的植被指数卫星产品验证方法，还可以包括：
步骤S400，根据所述卫星产品确定卫星测量指数；
步骤S500，通过预设尺寸转换方式，对所述卫星测量指数和所述目标测量指数进行对比，得到植被指数卫星产品验证结果。
具体地，通过植被指数相机单元获取的植被图像计算得到植被指数后，通过尺度转换的方式对卫星获取的植被图像进行真实性验证，具体过程包括：根据卫星产品确定卫星获取的植被图像或者卫星测量的植被指数(即本实施例中的卫星测量指数)，然后通过尺度转换的方式对比植被指数相机单元获取的植被图像和卫星获取的植被图像，或者对比植被指数卫星产品验证系统计算得到植被指数和卫星测量指数，得到对比结果，最终得到植被指数卫星产品验证结果。
本实施例通过尺寸转换的方式验证卫星产品的真实性。
下面对本发明提供的植被指数卫星产品验证装置进行描述，下文描述的植被指数卫星产品验证装置与上文描述的植被指数卫星产品验证方法可相互对应参照。
请参照图4，本发明还提供一种植被指数卫星产品验证装置，包括：
植被图像获取模块，用于在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；
植被图像传送模块，用于根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述植被图像传送至所述显示存储单元。
可知地，所述植被指数卫星产品验证装置，还包括：
目标测量指数计算模块，用于获取所述植被图像对应的第一波段反射率和第二波段反射率，根据所述第一波段反射率和所述第二波段反射率，计算所述植被图像对应的目标测量指数。
可知地，所述植被指数卫星产品验证装置，还包括：
卫星测量指数确定模块，用于根据所述卫星产品确定卫星测量指数；
数据对比模块，用于通过预设尺寸转换方式，对所述卫星测量指数和所述目标测量指数进行对比，得到植被指数卫星产品验证结果。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行植被指数卫星产品验证方法，该方法包括：在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元；获取所述植被图像对应的卫星产品，通过所述显示存储单元计算所述植被图像对应的目标测量指数；根据所述卫星产品和所述目标测量指数，验证卫星产品的准确性。
此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的植被指数卫星产品验证方法，该方法包括：在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元；获取所述植被图像对应的卫星产品，通过所述显示存储单元计算所述植被图像对应的目标测量指数；根据所述卫星产品和所述目标测量指数，验证卫星产品的准确性。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的植被指数卫星产品验证方法，该方法包括：在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元；获取所述植被图像对应的卫星产品，通过所述显示存储单元计算所述植被图像对应的目标测量指数；根据所述卫星产品和所述目标测量指数，验证卫星产品的准确性。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种植被指数卫星产品验证系统，其特征在于，所述植被指数卫星产品验证系统包括彩色相机单元、植被指数相机单元、图像传输单元和显示存储单元，其中：
所述彩色相机单元用于生成监视图像；
所述植被指数相机单元用于在所述监视图像无异常的情况下生成植被图像；
所述图像传输单元用于将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元；
所述显示存储单元用于计算所述植被图像对应的目标测量指数，根据所述植被图像对应的卫星产品和所述目标测量指数，验证卫星产品的准确性。
2.根据权利要求1所述的植被指数卫星产品验证系统，其特征在于，所述植被指数相机单元包括镜头、滤光片组、切换模组、二维面阵探测器和采集控制电路，其中：
所述镜头用于聚焦待拍摄物的反射光到所述二维面阵探测器的表面；
所述滤光片组用于改变透过所述滤光片组的光的中心波长和带宽；
所述切换模组用于通过预设推拉模式或预设旋转模式切换所述滤光片组的种类；
所述二维面阵探测器用于将透过所述滤光片组的光转换为电信号；
所述采集控制电路用于控制所述滤光片组的种类的切换，以及采集所述二维面阵探测器生成的图像。
3.根据权利要求1所述的植被指数卫星产品验证系统，其特征在于，所述显示存储单元包括指令转发单元和图像处理单元，其中：
所述指令转发单元用于将所述显示存储单元发送的控制指令转发至所述图像传输单元，以使所述图像传输单元控制所述彩色相机单元和植被指数相机单元；
所述图像处理单元用于对所述彩色相机单元获取的监视图像以及所述植被指数相机单元获取的植被图像进行处理。
4.一种植被指数卫星产品验证方法，其特征在于，所述植被指数卫星产品验证方法应用于如权利要求1-3任一项所述的植被指数卫星产品验证系统，所述植被指数卫星产品验证方法包括以下步骤：
在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；
根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元。
5.根据权利要求4所述的植被指数卫星产品验证方法，其特征在于，所述植被指数卫星产品验证方法还包括以下步骤：
获取所述植被图像对应的第一波段反射率和第二波段反射率，根据所述第一波段反射率和所述第二波段反射率，计算所述植被图像对应的目标测量指数。
6.根据权利要求4所述的植被指数卫星产品验证方法，其特征在于，所述植被指数卫星产品验证方法还包括以下步骤：
通过预设尺寸转换方式，对所述卫星测量指数和所述目标测量指数进行对比，根据对比结果验证卫星产品的准确性。
7.一种植被指数卫星产品验证装置，其特征在于，包括：
植被图像获取模块，用于在所述彩色相机单元获取的监视图像无异常的情况下，通过所述植被指数相机单元获取植被图像；
植被图像传送模块，用于根据所述图像传输单元和预设传输方式，将所述监视图像和所述植被图像传送至所述显示存储单元。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求4至6任一项所述植被指数卫星产品验证方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至6任一项所述植被指数卫星产品验证方法。
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| WO2018034166A1 (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | ソニー株式会社 | 信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラム |
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-
2022
- 2022-06-22 CN CN202210727903.4A patent/CN115165877B/zh active Active
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 牛宝茹 等: "干旱区植被覆盖度提取模型的建立", 地球信息科学, no. 01, 30 March 2005 (2005-03-30) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115165877B (zh) | 2025-03-18 |
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