CN105157586A - 一种摄影测距法测算任意处树干直径的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种摄影测距法测算任意处树干直径的方法。该发明是利用影像的像素来自动的识别计算出树干直径的方法，通过影像上的像素的变化关系，利用灰度值的突变来获取树干的边界线以及其对应的边界点像素坐标，并利用摄影测量的原理，解算出所测树干直径的方法。实现了对立木的不可到达点处和人员无法触及处的树干直径的自动测量，方便外业的调查，提高了工作效率，节约了调查成本，符合林业信息化建设的进程，大大减少了测量人员的工作量和测量难度。

Description

一种摄影测距法测算任意处树干直径的方法

一、技术领域

本发明涉及一种摄影测距测算任意处树干直径的方法，特别是一种利用图像识别和摄影测量原理来测定树木任意处树干直径的方法。

二、技术背景

到目前为止，林业调查中树木直径的测量还是需要人员靠近树木进行围尺测量，在森林资源调查等相关的工作之中，对于树木任意处直径的测量是其中的重中之重，尤其是胸径的测量结果直接影响到调查的结果。

到目前为止，现行的测量树木直径的方法一般还是围尺测量或者卡尺测量。这样的测量一般需要两人同时进行，一人测量一人记录，费时费力，浪费了大量的人力物力。并且在测量的过程中会遇到好多地形恶劣的情况。比如地形恶劣、树丛茂密、悬崖峭壁等人员无法到达的地区，这些情况下我们并没有比较好的办法来获取树木任意处直径的准确值。

三、发明内容

为了克服现有测量树木任意处直径的效率低，费时费力的情况，本发明的目的是避免了恶劣的地形和茂密树丛的阻碍，从而使外业测量调查工作变得得心应手。可以无惧地形的问题，准确的得到测量数据。提高外业测量过程中测量树木任意处直径的效率。

本发明的目的是这样实现的：

①利用电子测距仪，记录下拍摄点到测量点A之间的距离S。

②在影像图A点处自动生成宽为3像素的矩形识别框，并根据影像区域及树干直径范围调整识别框的长度。

③对识别框内的像素首先进行灰度化处理，得到各个像素的灰度值V，灰度值V＝0.299R+0.587G+0.114B，其中R，G，B为像素的RGB数值。然后计算生成灰度值的列平均值数组，再将数组分为连续三个识别区，利用聚类分析，计算出分界点。

④根据分界点的像素坐标值，计算出树干直径所对应的像素长度N，其中△u表示两分界点像素坐标的横坐标之差，△v表示两分界点像素坐标的纵坐标之差。

⑤利用已知的像片内方位元素f，通过公式计算出树干直径D＝N×S/f，实现任意处树干直径的自动测算。

本项发明具有以下优点：

①提高了树木任意处直径测量的工作效率；

②克服了地形、环境、不可到达等问题的局限性；

③大大减少了测量人员的工作量和测量难度；

四、具体实施方式：

摄影测距法测算任意处树干直径的方法与现有技术方法不同，具体是：

①首先确定我们要测量的树木情况，保证在测量方向上无遮挡，在此情况下可以测量可观测到的树木的任意处的直径。利用电子测距仪等测量仪器，记录下拍摄点到测量点A之间的距离S。并得到此时对应的影像图。

②在影像图A点处自动生成宽为3像素的矩形识别框，并根据影像区域及树干直径范围调整识别框的长度。

③对识别框内的像素首先进行灰度化处理，得到各个像素的灰度值V，灰度值V＝0.299R+0.587G+0.114B，其中R，G，B为像素的RGB数值。然后计算生成灰度值的列平均值数组，再将数组分为连续三个识别区，利用聚类分析，计算出分界点。

④根据分界点的像素坐标值，计算出树干直径所对应的像素长度N，其中△u表示两分界点像素坐标的横坐标之差，△v表示两分界点像素坐标的纵坐标之差。

⑤利用已知的像片内方位元素f，通过公式计算出树干直径D＝N×S/f，实现任意处树干直径的自动测算。

Claims (1)

1.一种摄影测距法测算任意处树干直径的方法，其特征是：①利用电子测距仪，记录下测量点与待测树干直径A处的空间距离S，并拍照获取影像图。②在影像图A处生成宽为3像素，并覆盖树干直径的矩形识别区域。③对识别区域内的像素首先进行灰度化处理，得到各个像素点的灰度值，对识别区域内的所有像素进行遍历，计算出每列像素的灰度值的均值，并将均值存入数组之中。④将数组中间两个值作为分界点，依次向前和后进行遍历，并判断分界点前后三部分的均值，遍历完成后，查找出三部分均有明显变化时对应的分界点。⑤根据分界点的像素坐标值，计算出树干直径所对应的像素长度N，其中△u表示两分界点像素坐标的横坐标之差，△v表示两分界点像素坐标的纵坐标之差。利用已知的像片内方位元素f，通过公式计算出树干直径D＝N×S/f，实现任意处树干直径的自动测算。