基于信息融合技術的立木綜合檢測技術制造技術

本發明專利技術公開了一種基于信息融合技術的立木綜合檢測技術，激光光束經過準直擴束后照射到需要測量樹徑的樹干上，用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像，根據激光光斑的實際尺寸和圖像上的像素數測量樹干的直徑，根據光斑長徑和短徑的像素數測量激光光束與樹干的夾角，進而測量出樹干的高度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于機器視覺技術和樹木檢測
，具體涉及一種利用激光和機器視覺技術對立木進行綜合檢測的技術。
技術介紹
機器視覺是一項集合了數字圖像處理、機械、控制、光學、計算機等技術的綜合技術。機器視覺系統可以實現對目標進行無接觸檢測，可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理，因此，機器視覺技術作為一種重要的檢測技術已經引起人們的重視，并在檢測領域得到了越來越廣泛的應用。在森林資源調查中，樹徑和樹高的測量是非常重要的內容。國內在測量單株立木直徑時，大多是靠操作人員用卷尺測量樹木的周長，然后計算出樹木的直徑值，或采用按圓 周長等于η倍直徑關系和卷尺一樣在尺上刻畫刻度的測徑圍尺來直接讀取樹木的直徑值，作業過程需要人工讀取、記錄測量數據以及對數據進行處理，測量速度慢，勞動強度大，而且不便于對數據的統計和管理。在進行樹高測量時通常采用經緯儀進行測量，調試非常繁瑣。采用機器視覺的方法進行立木的非接觸測量能夠彌補傳統測量方法的不足，目前已經越來越受到重視。北京林業大學工學院提出一種基于圖像的樹徑檢測方法(程朋樂，李曉慧，基于圖像的樹徑檢測方法，中國專利201010503306. 0，2012-01-25.)，這種方法利用激光的定向性好，發散角極小的特點將激光光束準直擴束后照射到立木直徑上，利用照射到立木上的光斑作為圖像檢測的標尺，對立木直徑進行檢測，這種方法不需放置標尺，檢測效率高。但是，實際測量中不能保證激光光束與樹干一定垂直，如果激光光束與樹干不垂直，激光照射在樹干上實際是一個橢圓形的光斑，這種情況下將光斑作為圓形處理，檢測出的立木直徑就會產生很大的誤差，造成這種檢測方法失效。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供基于信息融合技術的立木綜合檢測技術，該技術能夠準確地檢測出樹木的真實直徑值和樹干高度值。本專利技術提供的基于信息融合技術的立木綜合檢測技術，激光光束經過準直擴束后照射到需要測量樹徑的樹干上，用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像，根據激光光斑在圖像中的像素數測量樹徑，該方法按以下步驟進行，(I)激光器發射的光束經過準直擴束后直徑為的光束照射到需要測量樹徑的樹干上，(2)用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像，(3)由于所測樹徑高于或低于激光發射器所在位置，激光光斑在樹干上的形狀為橢圓形，(4)所拍攝的數字圖像上激光光斑長徑沿樹干高度方向上所占的像素數為II1，激光光斑短徑沿樹干直徑方向所占的像素數為H2，樹干沿直徑方向上所占像素數為n3，(5)計算所需測量的樹干直徑d 權利要求1.基于信息融合技術的立木綜合檢測技術，激光光束經過準直擴束后照射到需要測量樹徑的樹干上，用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像，根據激光光斑在圖像中的像素數測量樹徑，其特征在于，該方法按以下步驟進行， (1)激光器發射的光束經過準直擴束后直徑為的光束照射到需要測量樹徑的樹干上， (2)用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像， (3)由于所測樹徑高于或低于激光發射器所在位置，激光光斑在樹干上的形狀為橢圓形， (4)所拍攝的數字圖像上激光光斑長徑沿樹干高度方向上所占的像素數為Ii1，激光光斑短徑沿樹干直徑方向所占的像素數為H2，樹干沿直徑方向上所占像素數為n3， (5)計算所需測量的樹干直徑d2.如權利要求I所述的基于信息融合技術的立木綜合檢測技術，其特征在于，用激光光束照射到樹干的頂端，照射在樹干頂端的橢圓形光斑長軸沿樹干高度方向在數碼照片中所占的像素數為N1，橢圓形光斑短軸沿樹徑方向在數碼照片中所占的像素數為N;旋轉激光發射器，照射樹干底部樹干，照射在樹干底部的橢圓形光斑長軸沿樹干高度方向在數碼照片中所占的像素數為N2，橢圓形光斑短軸沿樹徑方向在數碼照片中所占的像素數同樣為N;激光發射器距離樹干的距離為D m，則樹干高H全文摘要本專利技術公開了一種基于信息融合技術的立木綜合檢測技術，激光光束經過準直擴束后照射到需要測量樹徑的樹干上，用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像，根據激光光斑的實際尺寸和圖像上的像素數測量樹干的直徑，根據光斑長徑和短徑的像素數測量激光光束與樹干的夾角，進而測量出樹干的高度。文檔編號G01B11/08GK102901454SQ20121035541公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日專利技術者程朋樂, 劉晉浩, 李曉慧 申請人:北京林業大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于信息融合技術的立木綜合檢測技術，激光光束經過準直擴束后照射到需要測量樹徑的樹干上，用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像，根據激光光斑在圖像中的像素數測量樹徑，其特征在于，該方法按以下步驟進行，(1)激光器發射的光束經過準直擴束后直徑為d1mm的光束照射到需要測量樹徑的樹干上，(2)用數碼相機拍攝激光光斑所在位置樹干的圖像，(3)由于所測樹徑高于或低于激光發射器所在位置，激光光斑在樹干上的形狀為橢圓形，(4)所拍攝的數字圖像上激光光斑長徑沿樹干高度方向上所占的像素數為n1，激光光斑短徑沿樹干直徑方向所占的像素數為n2，樹干沿直徑方向上所占像素數為n3，(5)計算所需測量的樹干直徑ddest_path_FSB00000973924300011.tif

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：程朋樂，劉晉浩，李曉慧，
申請(專利權)人：北京林業大學，
類型：發明
國別省市：