一种测量糖料蔗面积的方法及工具

技术领域

本申请涉及土地面积测量技术领域，更具体地说，尤其涉及一种测量糖料蔗面积的方法及工具。

背景技术

随着耕种土地越来越集中化，机械、智能化的现代农业正在不断发展，在精准农业的发展趋势下，地块测量应用领域越来越广泛。地块测量是指以地块为单位，对其位置、权属界线、界址点、面积、建筑物与构筑物等为内容，所进行的测绘工作，最终获得地块平面图以及权属界址点坐标、地块面积等数据。农业生产中，地块测量不仅能够量化农作物产量，便于耕种设计，而且能够为地块面积作业收费提供依据。

对于糖料蔗，其种植面积大小是发放补贴多少的主要依据，目前，糖料蔗种植面积的测量常用方式也是地块测量。传统糖料蔗地块测量方式，或是直接利用手机定位测量地块面积，但此方式测量面积不精准，存在测量糖料蔗地块间两两重叠、交叉，地块维度不明以及工作量大的问题；或是利用遥感影像进行面积勾画，但由于糖料蔗生长时，会导致田埂轮廓模糊，以致勾画不精准、边界模糊，测量获取的面积也不准确。可见，在糖料蔗种植作业中，缺乏一种地块测量方式，用于高效且精准获取糖料蔗的种植面积。

因此，如何提供一种测量糖料蔗面积的方法及工具，其测量程序简单，能够高效且精准测量糖料蔗种植地块的面积，减少工作量，降低人工劳动强度与人力成本，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种测量糖料蔗面积的方法及工具，其测量程序简单，能够高效且精准测量糖料蔗种植地块的面积，减少工作量，降低人工劳动强度与人力成本。

本申请提供的一个技术方案如下：

本申请提供一种测量糖料蔗面积的方法，包括以下步骤：S1、设备预处理：调用第一终端与第二终端，将所述第一终端与第二终端信号连接，并在所述第二终端中内置卫星定位系统；S2、确定区域边界：建立定位坐标系，随后在待测地块边缘选择测量起点，启动第一终端绕待测地块行走一圈，记录行走信息并形成闭合轨迹，同时运用第二终端在行走时接收定位信息，回传至第一终端获取地块边界轨迹；S3、获取区域图像：采集待测地块影像图，并对影像图进行灰度处理，结合获取的图像比例以及所述边界轨迹数据，形成待测地块的地形轮廓图；S4、划分待测地块：建模处理所述地形轮廓图，根据待测地块的地形轮廓将模型划分为直线边界平面区域、曲线边界平面区域和曲面区域；S5、分块面积计算：分类计算所述直线边界平面区域、曲线边界平面区域以及曲面区域的图像面积；S6、面积自动汇总：运用所述图像面积并结合图像比例进行面积转换，得到区域面积，随后自动汇总所述区域面积，得到糖料蔗待测地块的种植面积。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，在步骤S2中，所述建立定位坐标系的步骤包括：

首先以待测地块为采集点，获取采集点的经纬度以及高度信息；

根据获取的待测地块位置信息构建大地坐标系；

随后提取所述待测地块所在位置的地形特征数据，并构造换算公式：

λ为待测地块采集点经度，

随后运用换算公式对所述大地坐标系坐标轴进行转换，建立定位坐标系。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，在步骤S2中，所述记录行走信息并形成闭合轨迹的步骤包括：

选择待测地块边缘一点或者待测地块一拐点为测量起点；

若以待测地块边缘一点为测量起点，则首先启动所述第一终端，沿着待测地块边缘行走一圈，记录全程边界路径；

随后运用所述第一终端对全程边界路径进行拟合，形成闭合轨迹；

若以待测地块一拐点为测量起点，则首先确定待测地块周围拐点数量，随后启动所述第一终端记录所有拐点坐标；

最后第一终端基于所述拐点坐标生成边界路径，将其拟合形成闭合轨迹。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，在步骤S2中，所述获取地块边界轨迹数据的步骤包括：

根据边界路径获取地块拐点位置信息；

若存在曲线边界路径，则基于路径的弯曲度，对其曲线路径进行分段处理，将每段曲线路径两端端点作为地块拐点；

随后调用所述第二终端采集所述地块拐点的经纬度坐标，通过获取相邻地块拐点的经纬度差值，测算相邻拐点之间的距离尺寸；

汇总待测地块各边界相邻拐点间的距离尺寸，获取边界尺寸，随后基于所述边界尺寸与各拐点经纬度坐标，获取所述地块边界轨迹。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，在步骤S4中，所述划分待测地块的步骤具体为：

S401、根据所述地形轮廓图，建立待测地块的三维轮廓模型；

S402、扫描所述三维轮廓模型，获取模型边界线类型和地块平曲面信息；

S403、基于所述地块平曲面信息，将边界线划分为平面区域直线边界线、平面区域曲线边界线以及曲面区域边界线；

S404、随后提取所述平面区域直线边界线、曲线边界线和曲面区域边界线两端拐点，将同一类型边界线两端拐点进行连线，将模型划分为直线边界平面区域、曲线边界平面区域和曲面区域。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，在步骤S5中，计算所述直线边界平面区域图像面积的步骤包括：

对所述直线边界平面区域的形状进行扫描识别，获取区域形状特征；

根据所述区域形状特征，获取区域边界线拐点，生成拐点集合；

随后根据拐点间的位置关系，在所述拐点集合中提取三个或以上拐点，依次对其相邻拐点进行连线，将拐点之间的区域围合成适用于面积计算公式的规则平面区域；

接着依照上述步骤不断提取所述拐点集合中的拐点，直至将所述直线边界平面区域分割成若干个不重叠的规则平面区域；

计算若干所述规则平面区域的面积并汇总，获取所述直线边界平面区域图像面积S

进一步地，在本发明一种优选的方式中，在步骤S5中，计算所述曲线边界平面区域图像面积的步骤包括：

获取所述曲线边界平面区域的曲线边界线尺寸；

预设分段阈值，根据边界线尺寸确定分段数量，并结合分段阈值将所述曲线边界线分割，分割后每段曲线边界线两端连线，将曲线段转换为折线段；

随后顺时针围绕所述曲线边界平面区域，依次提取所述折线段的拐点坐标，按照提取顺序对拐点坐标进行编号，组成坐标集合A＝{(X

构造测算公式并结合所述坐标集合，计算所述折线段围合区域面积S

接着提取一折线段相邻两拐点坐标，此折线段对应一段曲线边界线，随后在此曲线边界线上选取若干采集点；

接着以此折线段为坐标轴建立直角坐标系，对所述折线段的两拐点坐标与其对应的所述曲线边界线上的采集点坐标进行坐标转换，并确定曲线边界线在坐标轴上的横跨区间；

随后根据各个点的坐标值计算获取所述曲线边界线方程y＝f(x)，并结合所述横跨区间的坐标值[a，b]，运用积分公式

最后汇总所述折线段围合区域面积S

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述测算公式具体为：

其中，当k＝1时，取X

进一步地，在本发明一种优选的方式中，在步骤S5中，计算所述曲面区域图像面积的步骤包括：

在所述三维轮廓模型中分离出所述曲面区域的三维曲面模型；

对所述三维曲面模型进行平滑处理，得到平滑曲面；

随后提取所述平滑曲面的曲面参数，计算获取所述平滑曲面的曲面参数方程以及向量值函数：

D为平滑曲面区域

r(u,v)＝x(u,v)i+y(u,v)j+z(u,v)k；

选取所述平滑曲面上任意一点，计算该点切平面的法向量r(u)×r(v)及其模长|r(u)×r(v)|；

随后根据所述法向量及其模长，对所述曲面区域进行二重积分，并运用积分公式

本申请提供另一个技术方案如下：

本申请提供一种测量糖料蔗面积的工具，包括：第一终端，用于采集人员行动路径并生成闭合轨迹；第二终端，与所述第一终端信号连接，其内置卫星定位系统，用于采集待测地块的定位信息；图像采集装置，用于获取待测地块的影像图，并对影像图进行灰度处理；至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使所述至少一个处理器执行所述的测量糖料蔗面积的方法。

本发明提供的一种测量糖料蔗面积的方法及工具，其中所述测量糖料蔗面积的方法包括以下步骤：S1、设备预处理：调用第一终端与第二终端，将所述第一终端与第二终端信号连接，并在所述第二终端中内置卫星定位系统；S2、确定区域边界：建立定位坐标系，随后在待测地块边缘选择测量起点，启动第一终端绕待测地块行走一圈，记录行走信息并形成闭合轨迹，同时运用第二终端在行走时接收定位信息，回传至第一终端获取地块边界轨迹；S3、获取区域图像：采集待测地块影像图，并对影像图进行灰度处理，结合获取的图像比例以及所述边界轨迹数据，形成待测地块的地形轮廓图；S4、划分待测地块：建模处理所述地形轮廓图，根据待测地块的地形轮廓将模型划分为直线边界平面区域、曲线边界平面区域和曲面区域；S5、分块面积计算：分类计算所述直线边界平面区域、曲线边界平面区域以及曲面区域的图像面积；S6、面积自动汇总：运用所述图像面积并结合图像比例进行面积转换，得到区域面积，随后自动汇总所述区域面积，得到糖料蔗待测地块的种植面积。其中，在所述测量糖料蔗面积的方法中，首先在对设备进行预处理后，利用所述第一终端获取糖料蔗待测地块的边界信息，并通过所述第二终端采集待测地块边界的定位信息，得到待测地块的边界轨迹；随后结合边界轨迹，通过采集工具获取地块的地形轮廓图后，根据不同的地形特征将待测地块分割，便于面积的计算；然后根据不同的分割地块，运用不同的计算方式进行面积计算后自动汇总，得到糖料蔗待测地块的种植面积，使糖料蔗种植补贴能够精准发放。因此，本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其测量程序简单，能够高效且精准测量糖料蔗种植地块的面积，减少工作量，降低人工劳动强度与人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明实施例涉及的测量糖料蔗面积的方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例涉及的测量糖料蔗面积的方法的步骤框架图；

图3为本发明实施例涉及的所述直线边界平面区域的拐点提取原理图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请如图1至图3所示，本申请提供一种测量糖料蔗面积的方法及工具，利用连接具有内置卫星定位信号的设备，提出一套可实施的量测方法，其方法包括以下步骤：S1、设备预处理：调用第一终端与第二终端，将所述第一终端与第二终端信号连接，并在所述第二终端中内置卫星定位系统；S2、确定区域边界：建立定位坐标系，随后在待测地块边缘选择测量起点，启动第一终端绕待测地块行走一圈，记录行走信息并形成闭合轨迹，同时运用第二终端在行走时接收定位信息，回传至第一终端获取地块边界轨迹；S3、获取区域图像：采集待测地块影像图，并对影像图进行灰度处理，结合获取的图像比例以及所述边界轨迹数据，形成待测地块的地形轮廓图；S4、划分待测地块：建模处理所述地形轮廓图，根据待测地块的地形轮廓将模型划分为直线边界平面区域、曲线边界平面区域和曲面区域；S5、分块面积计算：分类计算所述直线边界平面区域、曲线边界平面区域以及曲面区域的图像面积；S6、面积自动汇总：运用所述图像面积并结合图像比例进行面积转换，得到区域面积，随后自动汇总所述区域面积，得到糖料蔗待测地块的种植面积。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其测量程序简单，能够高效且精准测量糖料蔗种植地块的面积，减少工作量，降低人工劳动强度与人力成本。

以下结合具体实施例对本发明公开的测量糖料蔗面积的方法进行具体阐述，其步骤具体包括：

S1、设备预处理：调用第一终端与第二终端，将所述第一终端与第二终端信号连接，并在所述第二终端中内置卫星定位系统。

具体地，在本发明具体实施例中，所述第一终端包括手机、平板等移动终端，面积测量工作人员可手持所述第一终端，进行糖料蔗面积的测量作业；所述第二终端为便携设备端，与所述第一终端信号连接，采集定位信息回转至第一终端。

其中，在本发明实施例中，所述第一终端采用手机端，第二终端为便携设备端；手机端安装APP，通过APP记录必要属性，便携设备端通过蓝牙连接手机端，设备端内置芯片支持北斗卫星差分信号；随后手机端打开APP，输入CORS账号，连接便携设备端。

S2、确定区域边界：建立定位坐标系，随后在待测地块边缘选择测量起点，启动第一终端绕待测地块行走一圈，记录行走信息并形成闭合轨迹，同时运用第二终端在行走时接收定位信息，回传至第一终端获取地块边界轨迹。

其中，在本发明具体实施例中，在利用所述第一终端形成闭合轨迹，也就是确定了待测地块的面积边长后，便需要先确定糖料蔗待测地块的区域边界轨迹数据，包括边界轨迹边长尺寸、边界拐点数量和拐点坐标。

具体地，在本发明具体实施例中，在步骤S2中，所述建立定位坐标系的步骤包括：首先以待测地块为采集点，获取采集点的经纬度以及高度信息；根据获取的待测地块位置信息构建大地坐标系；随后提取所述待测地块所在位置的地形特征数据，并构造换算公式，随后运用换算公式对所述大地坐标系坐标轴进行转换，建立定位坐标系。

其中，由于在传统地块面积测量中，由于地球形状特征，所述大地坐标系获取的定位数据无法直接运用于地块面积的计算，存在误差，因此便需要进行坐标系的转换。在本发明实施例中，坐标系的转换需要提取待测地块的地形特征数据，即经纬度、高度等数据信息，所以在转换步骤中，首先将待测地块看做一点进行数据采集，更加便于操作，在获取转换所需数据后，构造转换公式便能完成所述定位坐标系的建立。

具体地，在本发明具体实施例中，所述换算公式为：

λ为待测地块采集点经度，/>

需要补充的是，上述方案是基于大地坐标系，并根据地形特征数据，转换建立定位坐标系。本技术方案发明人在实际应用中发现，该建立定位坐标系的方案较为复杂，计算难度较大，且由于涉及的参数较多，容易发生定位坐标系不准的情况。基于此，本申请发明人提出以下替换方案；

具体地，在本发明具体实施例中，步骤S2中，所述建立定位坐标系包括以下步骤：控制获取区域图像的无人机设备悬停至待测地块的几何中心的上方；读取无人机当前定位坐标；基于所述无人机当前定位坐标，构建定位坐标系。

其中，由于直接采用无人机当前定位坐标数据，因此提高了建立定位坐标系的效率；由于无人机当前定位坐标与第一终端、第二终端的定位数据均来自于卫星定位数据，三个终端的定位基准一致，使得后续基于定位坐标系的定位和计算更为准确。

进一步的，由于定位坐标系是基于无人机的绝对坐标建立，则在步骤S3获取区域图像时，通过无人机以倾斜摄影技术能够准确采集待测地块的图像数据；于此同时通过倾斜摄影的算法技术有利于在步骤S4中，构建待测地块的三维轮廓模型。

具体地，在本发明具体实施例中，在步骤S4中，采用倾斜摄影算法技术建立待测地块的三维轮廓模型。

其中，由于三维轮廓模型、区域图像数据均基于无人机的定位坐标系；提高三维轮廓模型和区域图像在定位坐标系的位置精确性，即在满足计算结果的准确度的同时，降低算法数据量，降低算法难度，提高计算效率。

具体地，在本发明具体实施例中，在步骤S2中，所述记录行走信息并形成闭合轨迹的步骤包括：选择待测地块边缘一点或者待测地块一拐点为测量起点；若以待测地块边缘一点为测量起点，则首先启动所述第一终端，沿着待测地块边缘行走一圈，记录全程边界路径；随后运用所述第一终端对全程边界路径进行拟合，形成闭合轨迹；若以待测地块一拐点为测量起点，则首先确定待测地块周围拐点数量，随后启动所述第一终端记录所有拐点坐标；最后第一终端基于所述拐点坐标生成边界路径，将其拟合形成闭合轨迹。

其中，在本发明的实施例中，获取行走信息并形成闭合轨迹的方式包括两种：第一种为以待测地块边缘一点为测量起点，利用第一终端记录全程行走路径，将其拟合成闭合轨迹；第二种是以待测地块一拐点为测量起点，采集待测地块边界所有拐点的坐标，进行线路生成，以此形成闭合轨迹。

其中，在本发明实施例中，第一终端为手机端，如图2所示，利用所述手机端进行地块测量、记录地块轨迹具体有两个方案：

方案一、便携设备端通过蓝牙连接手机端APP；手机端打开APP，随后连接CORS账号；点击开始测量，沿着需量测的糖料蔗种植地块走一圈，形成闭合轨迹，通过设备端对接收北斗差分信号定位，回传至手机端将定位信息记录地块轨迹。

方案二、采取地块拐点顺序定位，便携设备端通过蓝牙连接手机端APP；手机端打开APP，随后连接CORS账号；在手机端分别点击测量，则记录任意一拐点坐标，绕地块拐点顺序定位，直至最后一个地块拐点，点击完成测量，则手机端根据拐点自动生成闭合地块轨迹。

具体地，在本发明具体实施例中，在步骤S2中，所述获取地块边界轨迹数据的步骤包括：根据边界路径获取地块拐点位置信息；若存在曲线边界路径，则基于路径的弯曲度，对其曲线路径进行分段处理，将每段曲线路径两端端点作为地块拐点；随后调用所述第二终端采集所述地块拐点的经纬度坐标，通过获取相邻地块拐点的经纬度差值，测算相邻拐点之间的距离尺寸；汇总待测地块各边界相邻拐点间的距离尺寸，获取边界尺寸，随后基于所述边界尺寸与各拐点经纬度坐标，获取所述地块边界轨迹。

其中，获取所述地块边界轨迹数据，关键在于获取待测地块边界的具体距离尺寸，从而能够实现在接下来的步骤中，根据距离尺寸进行待测地块分块面积的计算；而在本发明的实施例中，所述距离尺寸通过分段，随后利用每段之间拐点坐标经纬度差值获取，最后自动汇总得到边界的距离尺寸。

S3、获取区域图像：采集待测地块影像图，并对影像图进行灰度处理，结合获取的图像比例以及所述边界轨迹数据，形成待测地块的地形轮廓图。

在本发明实施例中，步骤S3获取区域图像用于为待测地块根据地形特征进行分块处理奠定操作基础，在此步骤中通过获取灰度区域图像，呈现出待测地块的地形轮廓；其中，灰度处理后的图像不包括颜色信息，像素点数量较少，能够降低图像处理的复杂度，提高图像处理的速度和准确度，保证面积计算的精准性，灰度图像结合已经获取的边界轨迹、尺寸以及图像比例，便能得到所述待测地块的地形轮廓图。

S4、划分待测地块：建模处理所述地形轮廓图，根据待测地块的地形轮廓将模型划分为直线边界平面区域、曲线边界平面区域和曲面区域。

具体地，在本发明具体实施例中，步骤S4，所述划分待测地块的步骤具体为：S401、根据所述地形轮廓图，建立待测地块的三维轮廓模型；S402、扫描所述三维轮廓模型，获取模型边界线类型和地块平曲面信息；S403、基于所述地块平曲面信息，将边界线划分为平面区域直线边界线、平面区域曲线边界线以及曲面区域边界线；S404、随后提取所述平面区域直线边界线、曲线边界线和曲面区域边界线两端拐点，将同一类型边界线两端拐点进行连线，将模型划分为直线边界平面区域、曲线边界平面区域和曲面区域。

由于糖料蔗待测地块可能是不规则、高低不平的土地，无法直接进行面积的计算，所以在本发明的实施例中，步骤S4根据不同的地形特征，将待测地块进行区域划分。在划分步骤中，首先需要获取地块的三维轮廓模型，在模型中确定边界线平区信息和曲面信息，以此将待测地块划分为所述直线边界平面区域、曲线边界平面区域和曲面区域。

S5、分块面积计算：分类计算所述直线边界平面区域、曲线边界平面区域以及曲面区域的图像面积。

在本发明的实施例中，步骤S5用于分别计算各个区域的面积。

具体地，在本发明具体实施例中，在步骤S5中，计算所述直线边界平面区域图像面积的步骤包括：对所述直线边界平面区域的形状进行扫描识别，获取区域形状特征；根据所述区域形状特征，获取区域边界线拐点，生成拐点集合；随后根据拐点间的位置关系，在所述拐点集合中提取三个或以上拐点，依次对其相邻拐点进行连线，将拐点之间的区域围合成适用于面积计算公式的规则平面区域；接着依照上述步骤不断提取所述拐点集合中的拐点，直至将所述直线边界平面区域分割成若干个不重叠的规则平面区域；计算若干所述规则平面区域的面积并汇总，获取所述直线边界平面区域图像面积S

其中，在本发明的实施例中，S

具体地，在本发明具体实施例中，在所述拐点集合中提取拐点的步骤包括：首先确定拐点的相邻关系，对拐点进行编号；根据编号相邻关系，提取三个或以上拐点，拐点数量优选取最少，提取数量依个增加；随后对提取的相邻拐点之间进行连线，编号首尾拐点也需连线，围合形成初始平面区域；确定所述初始平面区域的形状特征：若所述初始平面区域为规则区域，则进行下一组拐点的提取流程，否则提取数量增加一个拐点，或者编号往后移一个编号，重新提取拐点，重复上述流程直至形成的所述初始平面区域为规则区域；随后确定所述初始平面区域的有效性：对比所述初始平面区域与待测地块的位置关系，若初始平面区域在所述待测地块内，初始平面区域有效，则进行下一组拐点的提取流程，否则提取数量增加一个拐点，或者编号往后移一个编号，重新提取拐点进行连线，直至形成的初始平面区域符合有效性，围合成适用于面积计算公式的规则平面区域。

其中，如图3所示，图3中区域为所述直线边界平面区域，有拐点1、2、3、4、5、6、7，拐点提取优先选择3个拐点，如拐点1、2、3，拐点数量大时可选取四个以上数量的拐点，随后进行拐点连线，拐点1、2连线，拐点2、3连线，拐点3、1连线，生成初始平面区域，判断区域是否规则，从图中明显可知阴影部分的初始平面区域为规则图形，随后判断有效性，明显可知图中初始平面区域不在所述直线边界平面区域内，此初始平面区域无效；随后后移一个编号进行拐点提取，也就是提取拐点2、3、4，重复上述操作，得到由2、3、4拐点围合成的区域为符合计算面积的所述规则平面区域，随后进行下一组拐点的提取，即拐点3、4、5，重复操作，提取拐点3、5、6，再提取拐点2、3、6，再提取拐点2、6、7，最后提取拐点7、1、2，完成拐点的提取。

具体地，在本发明具体实施例中，在步骤S5中，计算所述曲线边界平面区域图像面积的步骤包括：获取所述曲线边界平面区域的曲线边界线尺寸；预设分段阈值，根据边界线尺寸确定分段数量，并结合分段阈值将所述曲线边界线分割，分割后每段曲线边界线两端连线，将曲线段转换为折线段；随后顺时针围绕所述曲线边界平面区域，依次提取所述折线段的拐点坐标，按照提取顺序对拐点坐标进行编号，组成坐标集合A＝{(X

具体地，在本发明具体实施例中，所述测算公式具体为：

其中，当k＝1时，取X

在本发明的实施例中，曲线边界平面区域的面积根据曲线积分原理进行获取；利用曲线积分获取面积的关键在于两点：第一获取曲线的参数方程，第二获取曲线在坐标系的横跨区间；其中，所述参数方程，通过提取若干曲线上的点，通过点的参数利用计算机直接拟合计算得到，而对于横跨区间则以曲线两端拐点连线为坐标值建立坐标系，通过获取拐点的坐标信息，确定所述横跨区间的数值；最后以所述参数方程和横跨区间进行积分，得到所述曲线边界平面区域图像面积。

具体地，在本发明具体实施例中，在步骤S5中，计算所述曲面区域图像面积的步骤包括：在所述三维轮廓模型中分离出所述曲面区域的三维曲面模型；对所述三维曲面模型进行平滑处理，得到平滑曲面；随后提取所述平滑曲面的曲面参数，计算获取所述平滑曲面的曲面参数方程以及向量值函数：

D为平滑曲面区域

r(u,v)＝x(u,v)i+y(u,v)j+z(u,v)k；

选取所述平滑曲面上任意一点，计算该点切平面的法向量r(u)×r(v)及其模长|r(u)×r(v)|；随后根据所述法向量及其模长对所述曲面区域进行二重积分，运用公式

在本发明的实施例中，所述曲面区域的面积计算则是根据向量的叉乘原理获取：向量一和向量二所确定的平行四边形的面积等于向量一与向量二叉乘的模长；在计算所述曲面区域图像面积的步骤中，首先需要将在所述三维曲面模型中将曲面网格化，网格化后可将曲面上的区域近似看为若干矩形或平行四边形，若网格化的区域接近无限小，则曲面面积就等于若干矩形或平行四边形的面积。因此，利用二重积分，结合叉乘原理便于获取所述曲面区域的图像面积。

S6、面积自动汇总：运用所述图像面积并结合图像比例进行面积转换，得到区域面积，随后自动汇总区域面积，得到糖料蔗待测地块的种植面积。

其中，在本发明实施例中，在所述手机端采集完闭合地块轨迹后，利用手机端点击完成测量，根据闭合轨迹数据自动计算地块面积，即上述分块计算各个不同分块区域的面积并进行转换与汇总，随后将所述汇总结果自动填写至手机端APP相应窗口，完成测量作业。

本申请提供另一个技术方案如下：

本申请提供一种测量糖料蔗面积的工具，包括：第一终端，用于采集人员行动路径并生成闭合轨迹；第二终端，与所述第一终端信号连接，其内置卫星定位系统，用于采集待测地块的定位信息；图像采集装置，用于获取待测地块的影像图，并对影像图进行灰度处理；至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使所述至少一个处理器执行所述的测量糖料蔗面积的方法。

由上所述，在糖料蔗地块测量中，由于利用手机自带定位系统定位不准确，在糖料蔗补贴发放的工作中量测面积不精准，存在量测糖料蔗地块间两两重叠、交叉，同一地块每次测量面积相差很大，导致发放补贴不精准、工作量大、效率不明显的问题，所以本发明实施例涉及的一种测量糖料蔗面积的方法及工具，其中所述测量糖料蔗面积的方法，首先在对设备进行预处理后，利用所述第一终端获取糖料蔗待测地块的边界信息，并通过所述第二终端采集待测地块边界的定位信息，得到待测地块的边界轨迹；随后结合边界轨迹，通过采集工具获取地块的地形轮廓图后，根据不同的地形特征将待测地块分割，便于面积的计算；然后根据不同的分割地块，运用不同的计算方式进行面积计算后自动汇总，得到糖料蔗待测地块的种植面积，使糖料蔗种植补贴能够精准发放。因此，本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其测量程序简单，能够高效且精准测量糖料蔗种植地块的面积，减少工作量，降低人工劳动强度与人力成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。