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ExtSpecR:基于无人机遥感的树木光谱提取
发布时间:
2023-11-04
来源:
本站
作者:
PhenoTrait
无人机遥感技术的发展已越来越多地应用于林业领域,以实现高通量、快速获取树木表型组学特征。然而,单个树木的检测和光谱数据的提取仍然是一个挑战,通常需要手动注释。尽管已经开发了几种基于软件的解决方案,但没有被广泛应用。本文介绍了ExtSpecR,这是一个开源工具,用于林业中单树的光谱提取,具有易于使用的交互式web应用程序。ExtSpecR减少了单个树检测和注释所需的时间,并简化了基于无人机图像的光谱和空间特征提取的整个过程。此外,ExtSpecR提供了交互式仪表板的多个功能,允许用户最大限度地从无人机数据中提取信息的质量。ExtSpecR可以促进无人机遥感数据在森林生态学和树木育种研究人员中的实际应用,帮助他们进一步了解树木生长与其生理性状之间的关系。
图1 在VIs生成中实现的VIs生成过程的工作流。输入通道可以是单独的树或场景。
图2 Tree Phenotyping中数据处理和下载子菜单的工作流程。
图3 介绍VIS图形生成界面的主要组件和功能。面板(a)显示用于选择绘图类型和绘图保存选项的输入按钮和控制面板。图(b)和(c)显示了本体面板,说明了从遥感场景的多光谱图像生成的假彩色图像和VIS图的示例。
图4 上传和绘制ROI页面面板。a:上传区域和“绘制ROI多边形”按钮;b:点云和光谱信息面板;点击“绘制ROI多边形”按钮后绘制外部面板。
图5 “树木识别与光谱提取”页面界面。(a)定制和控制面板。(b)主体面板。(c)信息面板。
图6 点云和光谱信息面板。
图7 提取和可视化面板。
图8 最终可下载的数据输出面板和格式。
图9 ExtSpecR_APP的分割页面界面。
图10 无树冠封闭情况下大规模人工林树木信息提取。a:点云中ROI选择区域;b:分段树木多边形;c: Ground truth RGB图像;d:分割后的树木多边形在地面真值图像上的显示。
图11 低树冠闭合人工林树木信息的提取。a:点云中ROI选择区域;b:分段树木多边形;c: Ground truth RGB图像;d:分割后的树木多边形在地面真值图像上的显示。
图12 高树冠闭合复杂人工林的树木信息提取。a:点云中ROI选择区域;b:分段树木多边形;c:分割后的树木多边形在地面真值图像上显示;d:放大任意选择的区域。
Zhuo Liu Mahmoud Al-Sarayreh Federico Tomasetto Cong Xu Yanjie Li. ExtSpecR: an R package and tool for extracting trees spectra from UAV-based remote sensing. Plant Phenomics. 0;DOI:10.34133/plantphenomics.0103
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