CN103148786B - 一种物体高度测量仪及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种物体高度测量仪及其测量方法，该测量仪包括测量仪壳体，所述测量仪壳体底部设有三角架，在所述的测量仪壳体内设有数码相机，其特征在于：所述测量仪壳体内的数码相机连接有颜色提取器和CCD图像传感器，所述数码相机还与运算器相连，所述运算器连接有储存器和控制面板显示屏幕，运算的结果通过储存器进行存储；所述的控制面板显示屏幕还与颜色提取器相连。该测量方法将镜头对准被测量树木的最低端，进行低点测量，然后按照同样的方式，对准被测量树木的顶部，进行高点测量，数码相机算得高点时与低点时的相距，根据三角形的余弦定理，通过运算器计算。本发明测量方便、测量精度高、针对性强、同时能适合特殊环境中树木高度测量。

Description

一种物体高度测量仪及其测量方法
技术领域
本发明涉及一种物体高度测量仪及其测量方法，主要测量树木的高度。
背景技术
林业调查中，树高是一个非常重要的参数，几乎所有的林业调查中都有树高测定一项，传统的树高测量方式有：目测、激光测高仪、超声波测高仪等。这些传统的测量方法用于森林这一特殊环境中，普遍表现为测量精度差，因此有必要发展一种精度高，同时简便的检测方法。光学测量树高技术是将数码相机中的凸透镜成像原理与CCD图像传感器技术以及颜色提取技术相结合的一种技术，它具有测量精度高、针对性强，适合于特殊环境中树木等目标物高度测量的特点。
发明内容
为解决上述背景技术问题，本发明提出了一种测量方便、测量精度高、针对性强、同时能适合特殊环境中树木高度测量的一种物体高度测量仪。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
一种物体高度测量仪及其测量方法，该测量仪包括测量仪壳体，所述测量仪壳体底部设有三角架，在所述的测量仪壳体内设有数码相机，其特征在于：所述测量仪壳体内的数码相机连接有颜色提取器和CCD图像传感器，所述数码相机还与运算器相连，并通过数码相机所呈现的图像倾斜角和像距信息传输给运算器进行运算，所述运算器连接有储存器和控制面板显示屏幕，通过控制面板显示屏幕将运算器所运算的结果通过显示器显示出来，供工作人员进行参考，运算的结果通过储存器进行存储。
所述的控制面板显示屏幕还与颜色提取器相连，并通过控制面板显示屏幕来实施控制数码相机所要提取的颜色。
一种物体高度测量方法如下：
将数码相机水平对准被测树木，并通过控制面板显示屏幕获取被测目标的图像，选取特征颜色，根据颜色的光谱特性选定颜色范围，或者光的波长范围；
将镜头对准被测量树木的最低端，进行低点测量，然后按照同样的方式，对准被测量树木的顶部，进行高点测量，数码相机算得高点时与低点时的相距V1、V2，物距为U1、U2，根据1/u+1/v＝1/f，其中f为相机的镜头，即凸透镜的焦距，为固定值；
当CCD将所选定颜色的点选定后，U1、U2及角度α、β可以由数码相机内置软件进行计算并显示在照相机面板上。根据三角形的余弦定理，通过运算器计算，可以求出：
树高H＝[U1 2+U2 2-2*U1*U2*cos(α+β)]1/2。
综上所述本发明的有益效果具有以下几点：将数码相机中的凸透镜成像原理与CCD图像传感器技术以及颜色提取技术相结合的一种技术，它具有测量精度高、针对性强，适合于特殊环境中树木等目标物高度测量的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明测量原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种物体高度测量仪及其测量方法，该测量仪包括测量仪壳体1，测量仪壳体1底部设有三角架2，测量仪壳体1内设有数码相机，测量仪壳体1内的数码相机连接有颜色提取器和CCD图像传感器，数码相机还与运算器相连，并通过数码相机所呈现的图像倾斜角和像距信息传输给运算器进行运算，运算器连接有储存器和控制面板显示屏幕，通过控制面板显示屏幕将运算器所运算的结果通过显示器显示出来，供工作人员进行参考，运算的结果通过储存器进行存储。
控制面板显示屏幕还与颜色提取器相连，并通过控制面板显示屏幕来实施控制数码相机所要提取的颜色。
如图2所示，一种物体高度测量方法如下：
将数码相机水平对准被测树木，并通过控制面板显示屏幕获取被测目标的图像，选取特征颜色，根据颜色的光谱特性选定颜色范围，或者光的波长范围。
将镜头对准被测量树木的最低端，进行低点测量，然后按照同样的方式，对准被测量树木的顶部，进行高点测量，数码相机算得高点时与低点时的相距V1、V2，物距为U1、U2，根据1/u+1/v＝1/f，其中f为相机的镜头，即凸透镜的焦距，为固定值。
当CCD将所选定颜色的点选定后，U1、U2及角度α、β可以由数码相机内置软件进行计算并显示在照相机面板上。根据三角形的余弦定理，通过运算器计算，可以求出：
树高H＝[U1 2+U2 2-2*U1*U2*cos(α+β)]1/2。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种物体高度测量仪，该测量仪包括测量仪壳体，所述测量仪壳体底部设有三角架，在所述的测量仪壳体内设有数码相机，其特征在于：所述测量仪壳体内的数码相机连接有颜色提取器和CCD图像传感器，所述数码相机还与运算器相连，并通过数码相机所呈现的图像倾斜角和像距信息传输给运算器进行运算，所述运算器连接有储存器和控制面板显示屏幕，通过控制面板显示屏幕将运算器所运算的结果通过显示器显示出来，供工作人员进行参考，运算的结果通过储存器进行存储，所述的控制面板显示屏幕还与颜色提取器相连，并通过控制面板显示屏幕来实施控制数码相机所要提取的颜色。
2.一种利用权利要求1所述的一种物体高度测量仪的测量方法，其特征在于：将数码相机水平对准被测树木，并通过控制面板显示屏幕获取被测目标的图像，选取特征颜色，根据颜色的光谱特性选定颜色范围，或者光的波长范围；
将镜头对准被测量树木的最低端，进行低点测量，然后按照同样的方式，对准被测量树木的顶部，进行高点测量，数码相机算得高点时与低点时的相距V1、V2，物距为U1、U2，根据1/u+1/v＝1/f，其中f为相机的镜头，即凸透镜的焦距，为固定值；
当CCD将所选定颜色的点选定后，U1、U2及角度α、β可以由数码相机内置软件进行计算并显示在照相机面板上，通过运算器计算，可以求出：
树高H＝[U1 2+U2 2-2*U1*U2*cos(α+β)]1/2。
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