《基於雷射與機器視覺技術的立木胸徑檢測方法研究》是依託北京林業大學，由程朋樂擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於雷射與機器視覺技術的立木胸徑檢測方法研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：程朋樂
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在森林資源調查中，立木的胸徑測量是最重要的任務之一，而傳統的檢測方法記錄、統計功效慢，作業工作量較大，採用機器視覺技術進行檢測已經成為樹木檢測發展的一個趨勢。採用機器視覺技術進行立木胸徑檢測首先要解決視覺系統的標定問題。現有的立木視覺檢測方法採用放置標桿對視覺系統進行標定，精度差效率低，與視覺檢測的高速自動化的特徵不相匹配。本項目提出一種基於雷射與機器視覺技術的立木胸徑檢測方法，選用雷射光束照射到樹幹上的光斑作為標尺對視覺系統進行標定，提高了檢測精度和檢測效率。本檢測方案用雷射測距儀測量出樹幹上雷射光斑上下側與雷射發射器之間的距離，進而計算出雷射光斑的實際尺寸。運用聚類和提取形狀參數的方法識別出立木樹幹區域，採用數學生態學的方法對重疊的樹幹進行切割分離，採用基於灰度突變的區域邊緣形態檢測算法檢測樹幹的邊緣，通過這些方案保證了系統的檢測精度和檢測效率。
結題摘要
在森林資源調查中，立木的胸徑測量是最重要的任務之一，而傳統的檢測方法記錄、統計功效慢，作業工作量較大，採用機器視覺技術進行檢測已經成為樹木檢測發展的一個趨勢。採用機器視覺技術進行立木胸徑檢測首先要解決視覺系統的標定問題。現有的立木視覺檢測方法採用放置標桿對視覺系統進行標定，精度差效率低，與視覺檢測的高速自動化的特徵不相匹配。本項目提出一種基於雷射與機器視覺技術的立木胸徑檢測方法，選用雷射光束照射到樹幹上的光斑作為標尺對視覺系統進行標定，提高了檢測精度和檢測效率。本檢測方案用雷射測距儀測量出樹幹上雷射光斑上下側與雷射發射器之間的距離，進而計算出雷射光斑的實際尺寸。運用聚類和提取形狀參數的方法識別出立木樹幹區域，採用數學生態學的方法對重疊的樹幹進行切割分離，採用基於灰度突變的區域邊緣形態檢測算法檢測樹幹的邊緣，通過這些方案保證了系統的檢測精度和檢測效率。通過Otsu法對雷射光斑進行分割，根據雷射光斑的實際尺寸和像素數確定圖像上立木胸徑的位置，根據立木胸徑的像素數計算出立木胸徑值。實驗結果表明，本方法的測量結果與輪尺測量的胸徑值最大誤差1.22%，符合國家對森林資源清查操作的誤差要求。
