专利名称：基于图像的树径检测方法
技术领域：
本发明属于图像测量技术领域，涉及一种利用数码相机对树径进行检测方法，特 别适合于远距离测量树干的直径。
背景技术：
在森林资源调查中，树径的测量是一项非常重要的内容。传统的测量方式常用轮 尺、直径卷尺和检径尺(钩尺)直接进行测量，但这些工具都只能测量树木的胸径，无法测 量树木的上部直径，而且测量效率比较低。采用图像的方法进行树径的非接触测量能够弥 补传统测量方法的不足，目前已经越来越受到重视。华中科技大学机械学院提出用测量标尺对相机进行标定，进行测量的方法(宋 小春，康宜华等，基于数字图像处理的林木自动测量系统研究，计算机工程与设计，2005， 26(5) 1187 1189.)，这种方法的不足之处是需要在要测量的树干处放置标尺，效率比较 低，而且由区一些无法靠近的树木以及树木高处的侧干处无法放置标尺，无法测量。在照相 时，被照物体和相机之间的距离不同时，放大倍率也不同。这种方法不能保证树干与标尺在 同一个平面上，这样标尺和树干在相机成像时的放大倍数不同，容易产生测量误差。北京林业大学资源与环境学院提出一种近景普通树码相机测树方法(冯仲科，姚 山，近景普通数码相机测树方法，中国专利=200610145564. X，2007-8 22.)，这种方法在每 次测量时需要选取照相机视场内至少5个明显标志，用额外的测量设备测量其中心三维坐 标，然后通过插值建立起空间坐标和图像坐标之间的关系。这种方法的不足之处是需要借 助其它测量工具测量空间点的三维坐标，数据处理量大，测量效率低。
发明内容
本发明克服了上述技术的不足，提供一种基于图像的测量树干直径的方法，其目 的在于高效、非接触测量树径。本发明的基于图像的树径检测方法，激光光束经过准直扩束后照射到需要测量树 径的树干上，用数码相机拍摄激光光斑所在位置树干的图像，根据激光光斑在图像中的像 素数测量树径，该方法按以下步骤进行，(1)激光器发射的光束经过准直扩束后直径为Cl1Him的光斑照射到需要测量树径的 树干上，(2)用数码相机拍摄激光光斑所在位置树干的图像，(3)如果要测量的树干直径较细，其直径小于激光光束的直径，激光光束在树径方 向不能完全照射到树干上，有部分光束会穿过树干，为了保证测量的通用性，在计算时选取 激光光束沿树干高度方向的直径作为标准尺寸。所拍摄的数字图像上激光光斑直径沿树干 高度方向上所占的像素数为H1,树干沿直径方向在图像上所占的像素数为n2，(4)计算所需测量的树干直径d
权利要求
1.基于图像的树径检测方法，激光光束经过准直扩束后照射到需要测量树径的树干 上，用数码相机拍摄激光光斑所在位置树干的图像，根据激光光斑在图像中的像素数测量 树径，其特征在于，该方法按以下步骤进行，(1)激光器发射的光束经过准直扩束后直径为ClllIim的光斑照射到需要测量树径的树干上，(2)用数码相机拍摄激光光斑所在位置树干的图像，(3)所拍摄的数字图像上激光光斑直径沿树干高度方向上所占的像素数为Ii1,树干沿 直径方向所占的像素数为n2，(4)计算所需测量的树干直径
2.如权利要求1所述的基于图像的树径检测方法，其特征在于，用激光光束照射到树 干上的光斑直径作为树径测量的标尺。
全文摘要
本发明公开了一种基于图像进行树径测量的方法，属于非接触测量技术领域。以激光光斑作为图像测量的标尺，激光光束经过准直扩束后照射到需要测量树径的树干上产生光斑，用数码相机拍摄激光光斑所在位置树干的图像，根据激光光斑在图像中的像素数测量树径。本测量方法所需硬件较少，计算量小，提高了树径的检测精度和检测效率。
文档编号G01B11/08GK102003942SQ20101050330
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者李晓慧, 程朋乐 申请人:北京林业大学