从ＬＩＤＡＲ数据识别植物属性制造技术

本发明专利技术的各方面旨在使用ＬｉＤＡＲ数据来识别植物的属性。关于这一点，提供了一种从原始ＬｉＤＡＲ数据向个体的植物项目分配点的方法。在一个实施例中，该方法包括：选择生成回波信号的在ＬｉＤＡＲ数据中表示的坐标位置。然后，进行关于该选择的坐标位置是否在分配给先前识别的植物项目的地理区域内的确定。如果该选择的坐标位置不在分配给先前识别的植物项目的地理区域内，则该方法确定该选择的坐标位置与新的植物项目相关。在该情况下，生成该新的植物项目的数字表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从LIDAR数据识别植物属性
技术介绍
对于生物学家、森林管理员及其他人来说，存在掌握表征诸如一片树木的一组植物的信息的长期需要。传统地，手动地获得植物样本的属性并且将该植物样本的属性外推 至较大的一组植物。例如，可以执行采样来估计除了其它属性以外的植物的高度、体积、年 龄、生物量和物种。可以以许多不同的方式来使用该表征植物属性的信息。例如，可以使用 样本数据来量化有利于收获的原材料的详细目录(inventory)。又例如，通过随着时间的推 移来比较植物的样本集的属性，可以确定病害是否正在危害植物的健康。遗憾的是，将样本数据外推至较大的集合可能不会准确地反映植物的实际属性。 关于这一点，物种及其它植物属性可能取决于即使在附近的地理位置中也能够高度变化的 许多不同因素。因此，生物学家、森林管理员及其他人可能没有掌握准确地表征植物的属性 的信息。航空(airborne)和卫星激光扫描技术的进步提供了获得关于植物属性的更准确 信息的机会。关于这一点，光检测和测距(“LiDAR”)是一种用于识别距远程目标的距离的 光学远程扫描技术。例如，可以从诸如飞行器或卫星等的源位置向地面上的目标位置发射 激光脉冲。距目标位置的距离可以通过测量脉冲的发射与一个或多个反射的回波信号的接 收之间的时间延迟来量化。此外，反射的回波信号的强度可以提供关于目标的属性的信息。 关于这一点，地面上的目标将响应于激光脉冲以变化的强度量来反射回波信号。例如，具有 大量树叶的植物物种平均将以比具有较少量树叶的植物更高的强度来反射回波信号。LiDAR光学远程扫描技术具有使其非常适合于识别植物属性的属性。例如，LiDAR 激光脉冲的波长通常在电磁光谱的紫外线、可见光、或近红外区域中产生。这些短波长在识 别树叶、树枝等的水平和垂直位置方面非常准确。而且，LiDAR提供了执行高采样强度的能 力、广泛的航摄覆盖范围、以及穿透植物冠层的顶层的能力。关于这一点，发射到目标植物 的单个LiDAR脉冲通常将产生多个回波信号，每个回波信号都提供关于植物属性的信息。现有系统的缺点在于不能在LiDAR数据集中表示的个体的树木、灌木及其它植物 之间进行区分。例如，可以收集其中以高采样强度来扫描森林的原始LiDAR数据，所述高采 样强度足以产生描述森林中的不同点的位置和反射属性的数据。具有其中处理原始LiDAR 数据来区分LiDAR数据中表示的点并且将那些点分配给个体的植物项目的系统将是有益 的。具有能够从原始LiDAR数据识别各种植物属性的系统也将是有益的。例如，通过 足够高的采样速率，可以辨别树木的树冠、树枝和树叶的形状及其它性质。如果该类信息是 可辨别的，则计算机系统将能够识别个体的植物项目的物种。
技术实现思路
提供该
技术实现思路
来以简化的形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的原理 的选择。该
技术实现思路
并不意在指出要求的主题的关键特征，也并不意在被用作确定要求的 主题的范围的辅助。本专利技术的各方面旨在使用LiDAR数据来识别植物的属性。关于这一点，提供了一 种向个体的植物项目分配点的方法。在一个实施例中，该方法包括选择以生成了回波信号 的LiDAR数据表示的坐标位置。然后，进行关于该选择的坐标位置是否在分配给先前识别 的植物项目的地理区域内的确定。如果选择的坐标位置不在分配给先前识别的植物项目的 地理区域内，则该方法确定选择的坐标位置与新的植物项目相关联。在该情况下，生成该新 的植物项目的数字表示。附图说明通过结合附图来参考以下详细描述将更容易认识到并且更好地理解本专利技术的前 述方面及许多附带优点，在附图中图1描绘了可以用来实现本专利技术的各方面的计算机的组件；图2描绘了根据本专利技术的一个实施例的用于向个体的植物项目分配点的示例性 树冠识别例程；图3描绘了可以用于说明本专利技术的各方面的LiDAR数据的样本集；图4描绘了可以用于说明本专利技术的各方面的树木的数字表示；图5描绘了具有描述用LiDAR扫描的植物的属性的信息的样本树木列表数据文 件；图6描绘了根据本专利技术的另一实施例的识别个体的植物项目的物种的示例性物 种识别例程；以及图7描绘了根据本专利技术的另一实施例的可以用来在植物的物种之间进行区分的 示例性物种属性模板。具体实施例方式可以在诸如由计算机执行的程序模块的计算机可执行指令的上下文中描述本发 明。一般而言，程序模块包括执行任务或实现特定的抽象数据类型的例程、程序、应用、窗口 小部件(widget)、对象、组件、数据结构等。此外，还可以在由通过通信网络链接的远程处理 设备来执行任务的分布式计算环境中实践本专利技术。在分布式计算环境中，程序模块可以位 于本地和/或远程计算存储介质上。虽然本专利技术将主要在使用原始LiDRA数据来识别植物属性的上下文中进行描述，但本领域的技术人员及其他人应认识到，本专利技术还适用于其它上下文。例如，使用其它类型 的扫描系统来识别植物属性可以实现本专利技术的各方面。在任何情况下，以下描述首先提供 了其中可以实现本专利技术的各方面的计算机系统的概述。然后，将描述用于向个体的植物项 目分配LiDAR数据的点的方法。本文提供的说明性示例并不意在是穷尽的或者将本专利技术局 限于所公开的确切形式。类似地，为了实现相同的结果，本文所描述的任何步骤可以与其它 步骤或步骤组合互换。现在参考图1，将描述具有能够实现本专利技术的各方面的组件的示例性计算机100。 本领域的技术人员及其他人将认识到，计算机100可以是各种设备中的任何一个，包括但 不限于，个人计算设备、基于服务器的计算设备、小型和大型计算机、膝上型计算机、或具有 某种类型的存储器的其它电子设备。为了便于说明，并且由于对理解本专利技术并不重要，因此图1没有示出许多计算机的典型组件，诸如键盘、鼠标、打印机、显示器等。然而，图1中所 描绘的计算机100包括处理器102、存储器104、计算机可读介质驱动器108(例如，磁盘驱 动器、硬盘驱动器、⑶-ROM/DVD-ROM等)，其全部通过通信总线110被通信地彼此连接。存 储器104通常包括随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、闪速存储器等等。 如图1中所示，存储器104存储用于控制计算机100的全面操作的操作系统112。 操作系统112可以是通用操作系统，诸如Microsoft 操作系统、Linux操作系统、或UNIX 操作系统。替选地，操作系统112可以是被设计用于非通用硬件的专用操作系统。在任何 情况下，本领域的技术人员及其他人将认识到，操作系统112此外通过管理对硬件资源和 输入设备的访问来控制计算机的操作。例如，操作系统112执行允许程序从计算机可读介 质驱动器108读取数据的功能。如下文进一步详细地描述的，可以使得计算机100可从计 算机可读介质驱动器108获得原始LiDAR数据。关于这一点，安装在计算机100上的程序 可以与操作系统112交互来从计算机可读介质驱动器108访问LiDAR数据。如图1中进一步描绘的，存储器104附加地存储提供LiDAR处理应用114的程序 代码和数据。在一个实施例中，LiDAR处理应用114包括计算机可执行指令，该计算机可执 行指令在由处理器102执行时将算法应用于一组原始LiDAR，以向使用LiDAR仪器扫描的个 体的植物项目分配L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理ＬｉＤＡＲ数据来向个体的植物项目分配点的方法，所述方法包括：选择生成回波信号的在所述ＬｉＤＡＲ数据中表示的坐标位置；确定所选择的坐标位置是否在先前分配给植物项目的地理区域内；如果所选择的坐标位置不在先前分配给植物项目的地理区域内，则确定已经识别了新的植物项目；以及生成所述新的植物项目的数字表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里J韦尔蒂，厄尔T博德萨尔，罗伯特K迈肯尼，
申请(专利权)人：韦尔豪泽公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]