CN109240025A - 树冠表型数据标准化辅助测量幕布 - Google Patents

树冠表型数据标准化辅助测量幕布 Download PDF

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章成君
马振兴
桂大萍
李玲
冷容
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    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters

Abstract

本发明提供树冠表型数据标准化辅助测量幕布,属于园林树木数据采集辅助设备技术领域,本发明包括幕布,幕布两端分别连接有支撑杆,支撑杆底端连接有伸缩脚架。本发明解决电子设备在对树木表型数据采集过程中受到采集树木周围的光线干扰或后方树木存在导致所需拍摄树木表型分辨困难度提升的问题。

Description

树冠表型数据标准化辅助测量幕布
技术领域
本发明属于园林树木数据采集辅助设备技术领域,具体涉及一种树冠表型数据标准化辅助测量幕布。
背景技术
现有的树木表型数据采集主要以操作人员手动测量的方式,这样数据采集效率较低,在数据采集过程中往往会由于人为因素导致主观测量误差使树木表型数据精度降低,随着计算机视觉及传感器技术的发展,可通过电子设备配合开发设计的树木表型数据采集系统获取需采集的树木表型数据,但是这些设备在对获取树木进行数据采集时很容易受到采集树木周围的光线干扰或后方树木存在导致所需拍摄树木表型分辨困难度提升,增加树木表型数据采集工作难度,降低树木表型数据采集精准性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种树冠表型数据标准化辅助测量幕布,解决电子设备在对树木表型数据采集过程中受到采集树木周围的光线干扰或后方树木存在导致所需拍摄树木表型分辨困难度提升的问题。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:树冠表型数据标准化辅助测量幕布,包括幕布,幕布两端分别连接有支撑杆,支撑杆底端连接有伸缩脚架。本发明通过在需进行拍摄的目标树木后方通过放置幕布,利用支撑杆和伸缩脚架调节幕布高度来对需进行拍摄的树木与后方树木分离,避免后方树木对需拍摄的树木采集数据精准性影响同时幕布的设置可降低设备对树木拍摄或进行数据采集时受光线的干扰,使所需拍摄树木表型分辨困难度降低,提高树木表型数据采集精准性。
进一步的,伸缩脚架底端连接有柔性板,柔性板材质为橡胶或塑料。柔性板上开设有通孔,由于树木生长的地形在于山地上地面较不平整,伸缩脚架在山地地面不易放置,可选择将伸缩脚架底部插入泥土内进行固定,也可通过柔性板与地面贴合后通过钉子或木桩插入柔性板上的通孔内对伸缩脚架进行固定。
进一步的,幕布由编织绳编制而成,编织绳上交错均设有截面为月牙状穿接槽,穿接槽的槽长K1与槽口宽度K2比值为2-2.3:1。使用上述编织绳横纵的编织绳的排列按3:1排列方式进行,采用1/3斜纹组织结构,在编织时编织绳上的月牙状穿接槽与相邻的编织绳上的穿接槽之间卡接,并且设计的穿接槽的槽长K1与槽口宽度K2比值为2-2.3:1,使两穿接槽卡接处呈现面积为穿接槽的10%~15%的月牙状的孔体,从而单根编织绳的比重得到增加,同时使编织得到的幕布的悬垂性得到提高,最终导致光照射到幕布上的折射率改变,光在照射到幕布上时,不同波长的光穿过穿接槽之间形成的孔体光的损耗得到增大,光的投射量减小,实现幕布在拍摄设备对目标树进行拍摄时对照射到幕布上的光线吸收,避免照射反光,影响拍摄精准性。
进一步的,幕布表面横纵方向上设有刻线。通过在幕布的横纵方向设置刻线可辅助拍摄设备对目标树拍摄时辅助测量目标树的参数。
进一步的,幕布使用前经过浸泡剂进行浸泡处理。为增强幕布的使用效果及使用寿命可在幕布使用前使用消光剂对幕布进行处理,使其对光照的吸光性能进一步提高,以便于提高对树冠表型数据采集的精准性,使用的消光剂由以下成分及重量份组成:甲基丙烯酸缩水甘油酯40-56份、甲基丙烯酸叔丁酯120-150份、苯乙烯25-40份、甲基丙烯酸甲酯10-15份、甲基丙烯酸异丁酯50-55份、偶氮二异戊腈配成单体混合物0.3-1份、4-溴苯硼酸2-3份、叔丁醇250-300份、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合物5-15份、动物蜡20-80份。采用上述成分组成的消光剂可提高幕布的吸光效果还可提高幕布的耐污性能,在消光剂中加热4-溴苯硼酸、苯乙烯等成分配置消光剂过程中4-溴苯硼酸可对配置的消光剂中的粉体产生细化作用,使细化的粉体表面分子排列、电子分布结构和晶体结构重组,提升消光剂对幕布的渗入性能和吸光效果,同时对消光剂的疏水性也具有明显提升,最终制备的消光剂具有优异的消光、耐污、疏水性能,提高幕布的防污效果特别是对林地中的泥土、灰尘等的防污而且林地中的液体难以粘附在幕布表面,还保证幕布的吸光效果。
进一步的,支撑杆侧方通过摆动杆、连接有照射灯。照射灯的设置可实现在拍摄设备对目标树进行拍摄时利用照射灯打光,使拍摄的图像数据更为精准。
树冠表型数据标准化辅助测量幕布使用方法,包括以下步骤:
1)将幕布安置于目标树后方,通过伸缩脚架调节幕布高度,幕布与目标树之间的距离小于2m,幕布的面积大于拍摄目标树的体型;
2)将拍摄设备安置于目标树前方,使拍摄设备与目标树的树干距离大于目标树树冠的半径;
3)通过调整拍摄设备高度及拍摄角度获取拍摄设备与目标树之间的夹角参数,拍摄设备调整及获取夹角参数步骤为:将拍摄设备的高度位置缩至最低点A处,在最低点A处拍摄获取拍摄设备与目标树的树冠树干交点位置的夹角α1,同时获取拍摄设备与目标树的树冠边缘的夹角α2,将拍摄设备从最低点A出向上提升1米,拍摄获取拍摄设备与目标树的树冠树干交点位置的夹角β1,然后根据获取的夹角参数和规范公式计算树冠直径。
所用规范参数计算树冠直径具体如下:
式中,当目标树的树冠树干交点位置高于拍摄设备时,α1和β1的符号为正,当目标树的树冠树干交点位置低于拍摄设备时,α1和β1的符号为负;当目标树的树尖高度高于拍摄设备时,则α2的符号为正,当目标树的树尖高度低于拍摄设备时,则α2的符号为负。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明通过在需进行拍摄的目标树木后方通过放置幕布,避免后方树木对需拍摄的树木采集数据精准性影响同时幕布的设置可降低设备对树木拍摄或进行数据采集时受光线的干扰,使所需拍摄树木表型分辨困难度降低,提高树木表型数据采集精准性。
本发明采用了上述技术方案提供的树冠表型数据标准化辅助测量幕布,弥补了现有技术的不足,设计合理,操作方便。
附图说明
图1为本发明树冠表型数据标准化辅助测量幕布正视图;
图2为本发明树冠表型数据标准化辅助测量幕布侧视图;
图3为编制幕布所用编织绳局部放大图;
图4为本发明的树冠表型数据标准化辅助测量幕布使用时的示意图;
图5为测量树冠直径的方法示意图。
附图标记上说明:1-幕布;101-刻线;102-编织绳;102a-穿接槽;2-照射灯;201-摆动杆;3-支撑杆;4-伸缩脚架;5-柔性板;6-拍摄设备;7-目标树。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述:
实施例1:
如图1-5所示,树冠表型数据标准化辅助测量幕布,包括幕布1,幕布1两端分别连接有支撑杆3,支撑杆3底端连接有伸缩脚架4。本发明通过在需进行拍摄的目标树木后方通过放置幕布1,利用支撑杆3和伸缩脚架4调节幕布3高度来对需进行拍摄的树木与后方树木分离,避免后方树木对需拍摄的树木采集数据精准性影响同时幕布3的设置可降低设备对树木拍摄或进行数据采集时受光线的干扰,使所需拍摄树木表型分辨困难度降低,提高树木表型数据采集精准性。
伸缩脚架4底端连接有柔性板5,柔性板5材质为橡胶或塑料。柔性板5上开设有通孔,由于树木生长的地形在于山地上地面较不平整,伸缩脚架4在山地地面不易放置,可选择将伸缩脚架4底部插入泥土内进行固定,也可通过柔性板5与地面贴合后通过钉子或木桩插入柔性板5上的通孔内对伸缩脚架4进行固定。
幕布1由编织绳102编制而成,编织绳102上交错均设有截面为月牙状穿接槽102a,穿接槽102的槽长K1与槽口宽度K2比值为2-2.3:1。使用上述编织绳102横纵的编织绳102的排列按3:1排列方式进行,采用1/3斜纹组织结构,在编织时编织绳102上的月牙状穿接槽102a与相邻的编织绳102上的穿接槽102a之间卡接,并且设计的穿接槽102a的槽长K1与槽口宽度K2比值为2-2.3:1,使两穿接槽102a卡接处呈现面积为穿接槽102a的10%~15%的月牙状的孔体,从而单根编织绳102的比重得到增加,同时使编织得到的幕布1的悬垂性得到提高,最终导致光照射到幕布1上的折射率改变,光在照射到幕布1上时,不同波长的光穿过穿接槽102a之间形成的孔体光的损耗得到增大,光的投射量减小,实现幕布1在拍摄设备6对目标树7进行拍摄时对照射到幕布1上的光线吸收,避免照射反光,影响拍摄精准性。
幕布1表面横纵方向上设有刻线101。通过在幕布1的横纵方向设置刻线101可辅助拍摄设备6对目标树7拍摄时辅助测量目标树7的参数。
幕布1使用前经过浸泡剂进行浸泡处理。为增强幕布1的使用效果及使用寿命可在幕布1使用前使用消光剂对幕布1进行处理,使其对光照的吸光性能进一步提高,以便于提高对树冠表型数据采集的精准性,使用的消光剂由以下成分及重量份组成:甲基丙烯酸缩水甘油酯40-56份、甲基丙烯酸叔丁酯120-150份、苯乙烯25-40份、甲基丙烯酸甲酯10-15份、甲基丙烯酸异丁酯50-55份、偶氮二异戊腈配成单体混合物0.3-1份、4-溴苯硼酸2-3份、叔丁醇250-300份、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合物5-15份、动物蜡20-80份。采用上述成分组成的消光剂可提高幕布1的吸光效果还可提高幕布的耐污性能,在消光剂中加热4-溴苯硼酸、苯乙烯等成分配置消光剂过程中4-溴苯硼酸可对配置的消光剂中的粉体产生细化作用,使细化的粉体表面分子排列、电子分布结构和晶体结构重组,提升消光剂对幕布1的渗入性能和吸光效果,同时对消光剂的疏水性也具有明显提升,最终制备的消光剂具有优异的消光、耐污、疏水性能,提高幕布1的防污效果特别是对林地中的泥土、灰尘等的防污而且林地中的液体难以粘附在幕布1表面,还保证幕布的吸光效果。
支撑杆3侧方通过摆动杆201、连接有照射灯2。照射灯2的设置可实现在拍摄设备6对目标树7进行拍摄时利用照射灯2打光,使拍摄的图像数据更为精准。
实施例2:
树冠表型数据标准化辅助测量幕布使用方法,包括以下步骤:
1)如图5所示,将幕布1安置于目标树7后方,通过伸缩脚架4调节幕布1高度,幕布1与目标树7之间的距离小于2m,幕布1的面积大于拍摄目标树7的体型;
2)将拍摄设备6安置于目标树7前方,使拍摄设备6与目标树7的树干距离大于目标树7树冠的半径;
3)通过调整拍摄设备6高度及拍摄角度获取拍摄设备6与目标树7之间的夹角参数,拍摄设备6调整及获取夹角参数步骤为:将拍摄设备6的高度位置缩至最低点A处,在最低点A处拍摄获取拍摄设备6与目标树7的树冠树干交点位置的夹角α1,同时获取拍摄设备与目标树7的树冠边缘的夹角α2,将拍摄设备6从最低点A出向上提升1米,拍摄获取拍摄设备6与目标树7的树冠树干交点位置的夹角β1,然后根据获取的夹角参数和规范公式计算树冠直径。
所用规范参数计算树冠直径具体如下:
式中,当目标树7的树冠树干交点位置高于拍摄设备6时,α1和β1的符号为正,当目标树7的树冠树干交点位置低于拍摄设备6时,α1和β1的符号为负;当目标树7的树尖高度高于拍摄设备6时,则α2的符号为正,当目标树7的树尖高度低于拍摄设备6时,则α2的符号为负。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.树冠表型数据标准化辅助测量幕布,其特征在于:包括幕布(1),所述的幕布(1)两端分别连接有支撑杆(3),所述的支撑杆(3)底端连接有伸缩脚架(4)。
2.根据权利要求1所述的树冠表型数据标准化辅助测量幕布,其特征在于:所述的伸缩脚架(4)底端连接有柔性板(5),所述的柔性板(5)材质为橡胶或塑料。
3.根据权利要求1所述的树冠表型数据标准化辅助测量幕布,其特征在于:所述的幕布(1)由编织绳(102)编制而成,编织绳(102)上交错均设有截面为月牙状穿接槽(102a),所述穿接槽(102a)的槽长K1与槽口宽度K2比值为2-2.3:1。
4.根据权利要求1所述的树冠表型数据标准化辅助测量幕布,其特征在于:所述的幕布(1)表面横纵方向上设有刻线(101)。
5.根据权利要求1所述的树冠表型数据标准化辅助测量幕布,其特征在于:所述的幕布(1)使用前经过浸泡剂进行浸泡处理。
6.根据权利要求1所述的树冠表型数据标准化辅助测量幕布,其特征在于:所述的支撑杆(3)侧方通过摆动杆(201)连接有照射灯(2)。
7.根据权利要求1-6所述的树冠表型数据标准化辅助测量幕布使用方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将幕布(1)安置于目标树(7)后方,并调节幕布(1)高度;
2)将拍摄设备(6)安置于目标树(7)前方;
3)通过调整拍摄设备(6)高度及拍摄角度获取拍摄设备(6)与目标树(7)之间的夹角参数,根据夹角参数和规范公式计算树冠直径。
8.根据权利要求7所述的树冠表型数据标准化辅助测量幕布使用方法,其特征在于:所述规范参数计算树冠直径具体如下:
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