2023年11月28日，西北农林科技大学机械与电子工程学院牛子杰副教授在遥感类期刊International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation（中科院一区Top）发表了题为“Dense Orchard Landscape Mapping based on Image Merging with Skeleton Prediction”的研究论文。论文第一单位为西北农林科技大学机械与电子工程学院，硕士生潘时佳为第一作者，牛子杰副教授为通讯作者。
针对大面积种植的藤类植株的个体分割困难问题，论文提出了一种结合落叶特性以及植物自然生长规律的基于骨架的单个冠层的划分模型（Individual Tree Segmentation based on Skeleton， ITSS）。对猕猴桃果园的无人机遥感图像进行猕猴桃果树冠层分割，主要涉及到1）冬季图片中树干的目标位置识别，及冬季与夏季图像信息的配准；2）冬季图片中藤条的语义分割，并结合树干位置与植株结构特点将筛选单木，并预测单木藤条生长情况；3）通过数字图像处理对夏季图像中非冠层部分进行去除，并获得冠层过分割效果；4）依据单木藤条预测结果对夏季图像进行单木冠层范围估计。最终实现猕猴桃树冠层单植株水平的冠层准确分割。此模型不涉及植株的高度信息，并能对特征相近、密集种植、同树种的落叶树种进行实例分割，针对同一树种的大规模规范化种植，尤其是不具有明显高度差，难以通过高程信息进行树木划分的问题，提出了一种新的解决方案。
基于骨架的单棵树分割（ITSS）的方案示意图
研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、陕西省重点研发计划一般项目和国家重点研发计划等项目经费的资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jag.2023.103578