[發明專利]基于光學相似三角形法的立木胸徑測量方法

有效

• 申請號: 201210451967.2
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102927921A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王典;王建利;李婷;劉晉浩
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及林木測量，尤其涉及一種基于光學相似三角形法的立木胸徑測量方法。

背景技術

森林蓄積量是國家自然資源的重要組成部分，其消長動態是林業經濟效益的主要標志，也是制定采伐培育計劃的依據。傳統的森林林木胸徑測量方法如采用胸徑測量圍尺或輪尺，將長度轉換為直徑刻度，從而進行林木胸徑估測，操作中受環境及人為因素影響大，結果誤差極大。為了解決上述問題，發明人提供了一種基于光學相似三角形法的立木胸徑測量方法。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足以及實際應用的需要，本發明提供一種基于光學相似三角形法的立木胸徑測量方法，實現簡單快速、無接觸的立木胸徑測量。

本發明是通過以下具體技術方案實現的：

本發明提供一種基于光學相似三角形法的立木胸徑測量方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、對所拍攝的立木圖像進行預處理，提取單像素的激光光斑骨架部分后，得到所述激光光斑在相平面的點(X’，Y’)；

步驟二、根據光學相似三角形原理，將上述激光光斑落在相平面的點(X’，Y’)向三維空間進行坐標轉換得到點(X，Y，Z)；

步驟三、對上述所得三維空間點(X，Y，Z)進行處理后，向水平方向進行投影得點(X_投，Y_投)；采用最小二乘圓擬合方法對點(X_投，Y_投)進行圓擬合；

步驟四、上述擬合后所得圓半徑參數即為被測立木的胸徑大??；

步驟二中所述根據光學三角原理，將激光光斑落在相平面的坐標點(X’，Y’)向三維空間進行坐標轉換得到點(X，Y，Z)包括：

由以下表達式：

實現立木圖像相平面的坐標點(X’，Y’)向三維空間的坐標點(X，Y，Z)的轉換；其中，f為實驗設備中的焦距，b為激光源到攝像機光軸的距離，θ為激光源射出的光平面與COMS平面所成夾角。

步驟三中所述采用最小二乘圓擬合方法對點(X_投，Y_投)進行擬合包括(如下原理推導式中采用X，Y來表達X_投，Y_投)：

令：

C=(NΣXi2-ΣXiΣXi)]]>

D=(NΣXiYi-ΣXiΣYi)]]>