CN103499304B - 一种高精度电子树径测量仪及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度电子树径测量仪及其方法，是关于树木直径的测量仪器和方法。根据平行原理在电子条码尺上垂直安装一个固定激光导向装置和一个滑动激光导向装置；固定激光导向装置垂直安装在电子条码尺起算点上；滑动激光导向装置垂直安装在电子条码尺滑动轨道上；使用时将固定激光导向装置指向树干直径左沿，将滑动激光指向装置移动到树干直径右沿，转动微调制动滚轮精确锁定树径；最后操作键盘，利用内置CCD条码阅读器自动读取当前电子条码尺树径数据并存储；本发明具有结构简单、使用方便、精度高成本低的特点，能够快速准确的测量任意树高处的直径。
Description
一、技术领域
本发明是关于树木直径的测量仪器及其方法，特别是一种高精度电子树径测量仪及其方法。
二、技术背景
树干直径是森林调查的重要信息之一，轮尺和围尺等传统仪器是林业上普遍采用的立木胸径测定工具，通过传统方法来测定这些数据会给我们带来测量精度不高、限制条件多、操作繁琐等不便，特别是树干的上部直径测量一直是一个难题。
随着科学技术的发展，对树干的观测技术得到了长足的发展。如北京林业大学冯仲科教授的电子经纬仪和全站仪立木精测技术可测量树干任意处直径、树高和材积，虽然具有高精度多功能的特点但其仪器笨重操作复杂，对于仅仅测径要求的任务就不太适合。国外生产的类似产品如美国激光技术公司(Laser Technology,Inc.)的快特能RD1000，是一款手持式激光测距仪器，可以用测量树高和树径，其价格就极其昂贵且精度较低。
近年来电子条码尺及CCD阅读器作为一种价格低廉、高精度(0.7mm)的测距技术，在水准测量等技术领域得到广泛的应用。本发明就是在这样的背景下产生的。
三、发明内容
本发明的目是提供一种高精度电子树径测量仪及其方法，可以在不爬树的情况下获取树干任意处的直径，并且实现数据采集自动化、数据存储自动化。
本发明的工作原理是：
根据平行原理在电子条码尺上垂直安装一个固定激光导向装置和一个滑动激光导向装置；固定激光导向装置垂直安装在电子条码尺起算点上；滑动激光导向装置垂直安装在电子条码尺滑动轨道上；使用时将固定激光导向装置指向树干直径左沿，将滑动激光指向装置移动到树干直径右沿，转动微调制动滚轮精确锁定树径；最后操作键盘，利用内置CCD条码阅读器自动读取当前电子条码尺树径数据并存储；
本发明具有以下优点：
(1)大大提高了相关数据的精度，由于本研究采用了高精度电子条码尺识别技术，较传统测树方法精度有数量级的提高，这样获得的数据作为测树因子数据来源，必然大大提高这些数据的精度；
(2)操作简易方便，测量树径时只需滑动装置将树径锁定，按下测量按键就可自动测量、液晶屏实时显示并自动记录。
(3)仪器价格低廉。据了解，制造一台高精度电子树径测量仪及其方法其成本不到1000元人民币，而类似国外产品价格在数十倍以上。
(4)可以广泛应用于其它行业领域。
四、附图说明
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图1为本发明结构及原理图。
图2电子条码尺示意图。
五、具体实施方式
如图1所示远离树干或者测量上部直径时，首先打开激光发射器(1-1)(2-1)，左手握住人体学辅助杆(1-2)将固定激光导向装置(1)的激光束指向树干直径左沿，将滑动激光指向装置(2)的激光束移动到树干直径右沿，转动微调制动滚轮(2-4)精确锁定树径；操作键盘(2-3)，利用内置CCD条码阅读器自动读取当前电子条码尺树径数据并存储；
贴近树干时，可关闭激光指向，将固定激光导向装置(1)紧贴树干直径左沿，将滑动激光指向装置(2)移动到树干直径右沿，当固定激光导向装置(1)和滑动激光指向装置(2)夹住树干直径时操作键盘(2-3)，利用内置CCD条码阅读器自动读取当前电子条码尺树径数据并存储；
电子条码尺长度为60cm，一共有3节，分别为1号0-60cm、2号60-120cm、3号120-180cm，日常使用安装1号条码尺，遇到直径超过60cm的树可通过条码尺连接卡扣在1号条码尺右端安装2号条码尺，超过直径120cm的树可通过条码尺连接卡扣在2号条码尺右端安装3号条码尺，即最大测量直径为180cm。
Claims (1)
1.一种使用高精度电子树径测量仪的测量方法，其特征是：在电子条码尺(3)上垂直安装一个固定激光导向装置(1)和一个滑动激光导向装置(2)，其中，固定激光导向装置(1)垂直安装在电子条码尺(3)起算点上，滑动激光导向装置(2)垂直安装在电子条码尺滑动轨道上；其中固定激光导向装置(1)由激光发射器(1-1)和可折叠人体学辅助杆(1-2)组成；其中滑动激光导向装置(2)是通过滑动轨道垂直安装在电子条码尺上的，由激光发射器(2-1)、液晶显示器(2-2)、操作键盘(2-3)、微调制动滚轮(2-4)和内置集成电路组成，内置集成电路主要包括CCD条码阅读器、数据处理芯片和存储卡；其中电子条码尺编码技术采用“黑+白”2进制宽条码方式，即一个完整条码起始边界为白黑交界，结束边界为黑白交界，黑白比为0.3mm/0.7mm和0.6mm/0.4mm两种方式，分别用1和2表示；扫描码区范围为10mm，即连续的十位2进制码即代表一个数值，即第n位开始的连续10位为一个码区，其代表的值为n-1×1mm；条码尺精度为1mm；远离树干或者测量上部直径时，首先打开激光发射器(1-1)(2-1)，其次左手握住人体学辅助杆(1-2)将固定激光导向装置(1)的激光束指向树干直径左沿，再次将滑动激光指向装置(2)的激光束移动到树干直径右沿，然后转动微调制动滚轮(2-4)精确锁定树径，最后操作键盘(2-3)，利用内置CCD条码阅读器自动读取当前电子条码尺树径数据并存储；贴近树干时，可关闭激光发射器(1-1)(2-1)，首先将固定激光导向装置(1)紧贴树干直径左沿，其次将滑动激光指向装置(2)移动到树干直径右沿，当固定激光导向装置(1)和滑动激光指向装置(2)夹住树干直径时，最后操作键盘(2-3)，利用内置CCD条码阅读器自动读取当前电子条码尺树径数据并存储。
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