一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法技术

本发明专利技术提供了一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法，包括以下步骤：S1，在覆盖整个待调查森林样地的图像数据及环境数据；S2，利用SLAM方法对获取的图像数据进行处理，生成样地三维模型；S3，对三维模型进行单体化处理，在图像上找到对应的区域进行识别，得到林木的三维空间坐标、高度、胸径、的种类和数量等参数；S4，将采集的样地场景原数据以及处理后的数据导入森林资源管理单元管理。该方法通过视觉相机和传感器获取森林数据，利用SLAM方法构建森林场景三维模型，通过点云分割和图像识别完成森林数据的识别和分析，缩减了野外工作时间，提高了森林资源调查的效率，同时保证了森林资源调查结果的可验证性。

An investigation method of forest tree resources based on SLAM and image recognition

The present invention provides a forest tree resource survey method based on SLAM and image recognition, including the following steps: S1, covering image data and environmental data of the whole forest sample area to be investigated; S2, processing the acquired image data by SLAM method, generating a sample plot three dimension model; S3, carrying out a single body of the 3D model. S4, the original data of the sample plots and the processed data are introduced into the management unit of the forest resource management unit. This method obtains forest data through visual camera and sensor, constructs forest scene 3D model by SLAM method, completes forest data recognition and analysis through point cloud segmentation and image recognition, reduces field work time, improves the efficiency of forest resource investigation, and ensures the results of forest resources survey to be tested in the same time. Evidence.

【技术实现步骤摘要】
一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法
本专利技术涉及一种森林林木资源调查方法，属于森林调查、计算机视觉和图像处理

技术介绍
森林资源是自然资源的重要组成部分，是国民经济和社会发展的重要物质基础。随着林业资源遭到人类过度砍伐利用导致木材短缺以及生态环境的恶化，人类不得不进行森林资源调查和规划经营工作。而以林地、林木以及林区范围内生长的动、植物及其环境条件为对象的森林资源调查为农林部门，木材使用者和制定实施国家政策的人员提供可靠信息。林木调查是森林资源调查的主要内容，林木调查的调查因子主要包括树种、年龄、胸径、树高等，这些数据的获取需要大量的测量工具以及野外测量工作。目前这些测量工具的使用需要人工进行，观测结果的准确性依赖于观测者的工作素养和对测量工具使用的熟练程度，在很大程度上增加了调查数据的误差；其次，由于森林环境的复杂性以及部分测量工具的体积和重量比较大，进一步增加了测量工作的难度，影响测量的效率；最后，获取的调查结果是经过测量得到的数据，缺少必要的方法对数据的准确性进行验证。因此，减少森林资源调查过程中人工的工作内容和工作难度，提高森林资源调查的速度和准确性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对待调查的森林样地进行数据采集，获取覆盖整个样地场景的图像数据及环境数据；S2，通过SLAM方法对获取的图像数据进行处理，生成样地场景的三维模型；S3，对三维模型进行单体化处理，在图像上找到对应的区域进行识别，对识别的结果进一步处理，得到样地林木的种类和数量，样木的三维空间坐标、高度、胸径等调查因子；S4，将采集的样地场景原数据以及处理后的数据导入森林资源管理单元进行管理。

【技术特征摘要】
1.一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对待调查的森林样地进行数据采集，获取覆盖整个样地场景的图像数据及环境数据；S2，通过SLAM方法对获取的图像数据进行处理，生成样地场景的三维模型；S3，对三维模型进行单体化处理，在图像上找到对应的区域进行识别，对识别的结果进一步处理，得到样地林木的种类和数量，样木的三维空间坐标、高度、胸径等调查因子；S4，将采集的样地场景原数据以及处理后的数据导入森林资源管理单元进行管理。2.根据权利要求1所述的一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S11，确定森林样地数据采集路径，按照路径进行数据采集，保证采集的数据能够覆盖整个样地场景；S12，对数据采集装置的初始化参数进行设置，主要包括相机采集图片的分辨率和帧率、相机采集图片颜色的对比度、数据采集的起点坐标、存储数据的格式和位置、数据采集方式等；S13，沿着规划的数据采集路径进行数据采集，记录通过视觉相机获取的森林样地的图片数据以及通过环境传感器获得的环境信息；S14，数据采集过程中可以通过数据采集装置的数据浏览功能查看采集数据的质量。3.根据权利要求1所述的一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21，通过步骤S1采集的数据得到采集数据每一帧的深度图及相机的位姿；S22，将读入的深度图转化为三维点云并计算每一点的法向量；S23，根据相机的位姿，将当前帧的点云融合到网格模型中；S24，根据当前帧相机位姿利用光线投影算法从模型投影得到当前帧视角下的点云，并且计算其法向量，用来对下一帧的输入图像配准；S25，循环S22到S24，在循环的过程中，通过移动相机获取场景不同视角下的点云，重建完整的场景表面。4.根据权利要求1所述的一种基于SLAM和图像识别的森林林木资源调查方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：S31，对S2生成的三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃驭楚，吕炎杰，穆全起，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，中国科学院电子学研究所，穆全起，
类型：发明
国别省市：北京,11