基于光学相似三角形法的立木胸径测量方法技术

本发明专利技术提供了一种基于光学相似三角形法的立木胸径测量方法，所述方法涉及林木测量，所述方法包括：利用一台相机及激光器构建立木胸径测量系统；利用上述相机对被测立木进行拍照以获取立木图像；对拍摄的立木图像进行预处理后，得到所述激光光斑落在相平面的点(X’，Y’)；根据光学相似三角形原理，将上述激光光斑落在相平面的点(X’，Y’)向三维空间进行坐标转换得到点(X，Y，Z)；对上述所得点(X，Y，Z)进行处理后，向水平方向进行投影得点(X投，Y投)；采用最小二乘圆拟合方法对点(X投，Y投)进行圆拟合，拟合后所得圆半径参数即为被测立木的胸径大小。本发明专利技术所述基于光学相似三角形法的立木胸径测量方法具有算法实现简单，无接触快速测量立木胸径的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及林木测量，尤其涉及一种。
技术介绍
森林蓄积量是国家自然资源的重要组成部分，其消长动态是林业经济效益的主要标志，也是制定采伐培育计划的依据。传统的森林林木胸径测量方法如采用胸径测量围尺或轮尺，将长度转换为直径刻度，从而进行林木胸径估测，操作中受环境及人为因素影响大，结果误差极大。为了解决上述问题，专利技术人提供了一种。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足以及实际应用的需要，本专利技术提供一种，实现简单快速、无接触的立木胸径测量。本专利技术是通过以下具体技术方案实现的本专利技术提供一种，所述方法包括以下步骤步骤一、对所拍摄的立木图像进行预处理，提取单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点{V,V )；步骤二、根据光学相似三角形原理，将上述激光光斑落在相平面的点(X’，Y’ )向三维空间进行坐标转换得到点(X，Y，Z)；步骤三、对上述所得三维空间点(X，Y，Z)进行处理后，向水平方向进行投影得点(Xs, Ys);采用最小二乘圆拟合方法对点(Xft，Yft)进行圆拟合；步骤四、上述拟合后所得圆半径参数即为被测立木的胸径大小；步骤二中所述根据光学三角原理，将激光光斑落在相平面的坐标点{V ,V )向三维空间进行坐标转换得到点(X，Y，Z)包括由以下表达式

【技术保护点】
一种基于光学相似三角形法的立木胸径测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：步骤一：对所拍摄的立木图像进行预处理，提取单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点(X’，Y’)；步骤二：根据光学相似三角形原理，将上述激光光斑落在相平面的点(X’，Y’)向三维空间进行坐标转换得到点(X，Y，Z)；步骤三：对上述所得三维空间点(X，Y，Z)进行处理后，向水平方向进行投影得点(X投，Y投)；采用最小二乘圆拟合方法对点(X投，Y投)进行圆拟合；步骤四：上述拟合后所得圆半径参数即为被测立木的胸径大小；

【技术特征摘要】
1.一种基于光学相似三角形法的立木胸径测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤 步骤一对所拍摄的立木图像进行预处理，提取单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点{V,V )； 步骤二 根据光学相似三角形原理，将上述激光光斑落在相平面的点(X’，Y’ )向三维空间进行坐标转换得到点(X，Y，Z)； 步骤三对上述所得三维空间点(X，Y，Z)进行处理后，向水平方向进行投影得点(xs，Yft);采用最小二乘圆拟合方法对点(Xft，Yft)进行圆拟合； 步骤四上述拟合后所得圆半径参数即为被测立木的胸径大小；2.根据权利要求I所述一种基于光学相似三角形法的立木胸径测量方法，其特征在于，步骤二中所述根据光学相似三角形原理，将激光光斑落在相平面的点(X’，Y’)向三维空间进行坐标转换得到点(X，Y，Z)包括 由以下表达式实现由立木图像的相平面的坐标点(Χ’，γ’)向三维空间的坐标点(Χ，Υ，Ζ)的转换；其中，f为实验设备中的焦距，b为激光源到摄像机光轴的距离，Θ为激光源A射出的光平面与COMS平面所成夹角。3.根据权利要求2所述一种基于光学相似三角形法的立木胸径测量方法，所述将激光光斑落在相平面的点(X’，Y’)向三维空间进行坐标转换得到点(X，Y，Z)的坐标转换模型的建立包括相平面坐标系V...

【专利技术属性】
技术研发人员：王典，王建利，李婷，刘晋浩，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：