【技术实现步骤摘要】
一种手持式树木胸径激光测量仪
本技术涉及一种手持式树木胸径激光测量仪,属于林学或生态学等野外监测
,特别涉及到树木生长发育、森林生态系统监测与全球变化等研究领域。
技术介绍
胸径是指高于地面1.3m并平行于地面的树木直径。基于胸径值,结合树木生物量模型可估算每木、种群、群落不同层次的生物量,而生物量在生态系统生产力、生态服务功能等研究中发挥着至关重要的作用。传统的胸径测量多用胸径尺和游标卡尺,测量效率较低、且存在着人为读数产生的误差,难以满足服务生态学以及林学研究的需要。借助数字成像、深度学习和激光测距技术,对树木胸径进行自动测量已经成为当前树木测量学研究的重要趋势,也是生态系统长期监测探索的自动化新技术手段之一。我们研发的手持式树木胸径激光测量仪基于数字成像、激光测距以及基于深度学习算法的树木边缘检测等技术手段,实现对树木胸径的快速、准确测量与数据储存,提升树木胸径监测数据获取的效率,增强生态系统监测与科学研究的能力。
技术实现思路
为了克服现有树木胸径测量方法的不足,本技术的目的在于提供一种手持式树木胸径激光测量仪,实现对树木胸径的快速、准确和高效测量。本技术所提供的手持式树木胸径激光测量仪解决其技术问题所采用的方案是:该仪器主要包括激光测距仪1、数码摄像头2、微处理器6、液晶显示屏7、空间定位模块8、存储器9和电源10;其中,激光测距仪1位于设备正面上方,用于测量与待测树干之间的水平距离,与微处理器6相连,将距离数据传输至微处理器6。数码摄像头2位于设备正面 ...
【技术保护点】
1.一种手持式树木胸径激光测量仪,包括激光测距仪、数码摄像头、微处理器、液晶显示屏、空间定位模块、存储器和电源;其特征在于:/n激光测距仪位于设备正面上方,用于测量与待测树干之间的水平距离,与微处理器相连,将距离数据传输至微处理器;/n数码摄像头位于设备正面上方,激光测距仪下方,用于拍摄树干的图片,该图片用于提取树干轮廓,实现树干直径测量;数码摄像头与微处理器相连,将图片数据传输至微处理器;/n微处理器与激光测距仪、数码摄像头、液晶显示屏、空间定位模块和电源相连,负责处理数据,发送测量结果以及控制仪器;/n液晶显示屏位于设备反面,与微处理器和电源相连接,用于显示各个虚拟控制按钮、距离测量值和胸径测量值;/n空间定位模块与微处理器相连接,记录测量点的经纬度坐标,经纬度坐标由微处理器处理后传输至存储器保存;/n存储器与微处理器相连,存储数码摄像头拍摄的树干图片、空间定位模块记录的经纬度值和树干胸径测量值均保存在存储器;/n电源10为可充电锂电池。/n
【技术特征摘要】
1.一种手持式树木胸径激光测量仪,包括激光测距仪、数码摄像头、微处理器、液晶显示屏、空间定位模块、存储器和电源;其特征在于:
激光测距仪位于设备正面上方,用于测量与待测树干之间的水平距离,与微处理器相连,将距离数据传输至微处理器;
数码摄像头位于设备正面上方,激光测距仪下方,用于拍摄树干的图片,该图片用于提取树干轮廓,实现树干直径测量;数码摄像头与微处理器相连,将图片数据传输至微处理器;
微处理器与激光测距仪、数码摄像头、液晶显示屏、空间定位模块和电源相连,负责处理数据,发送测量结果以及控制仪器;
液晶显示屏位于设备反面,与微处理器和电源相连接,用于显示各个虚拟控制按钮、距离测量值和胸径测量值;
空间定位模块与微处理器相连接,记录测量点的经纬度坐标,经纬度坐标由微处理器处理后传输至存储器保存;
存储器与微处理器相连,存储数码摄像头拍摄的树干图片、空间定位模块记录的经纬度值和树干胸径测量值均保存在存储器;
电源10为可充电锂电池。
2.根据权利要求1所述的一种手持式树木胸径激光测量仪,其特征在于:微处理器内嵌基于深度学习的树干边缘检测算法及树干胸径光学几何算法;微处理器持续读取数码摄像头拍摄的视频内容,经由液晶显示屏对被测量的树木进行实时视频显示;通过液晶显示屏上的拍摄按钮发出拍摄命令,由数码摄像头对待测区的树木进行拍摄,获得树木的高分辨率图像。
3.根据权利要求1或2所述的一种手持式树木胸径激光测量仪,其特征在于:处理数码摄像头获取的树干图像数据,检测树干边缘,获取树干边缘之间的像元数量信息,同时处理激光测距仪得到测量位置至树木的水平距离数据,结合数码摄像头的焦距、树干图片像元的尺寸、树干边缘之间的像元数量参数,计算树木胸径值,胸径测量值在液晶显示屏上显示,并存储在存储器中。
4.根据权利要求1所述的一种手持式树木胸径激光测量仪,其特征在于:还包括电源开关,位于设备侧面下方,与电源相连接,控制仪器的供电状态;USB接口位...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋创业,张琳,吴冬秀,杨斌,辛久元,张军强,
申请(专利权)人:中国科学院植物研究所,长光禹辰信息技术与装备青岛有限公司,
类型:新型
国别省市:北京;11
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