多功能测树仪和电动生长锥研制与应用
发布时间：2021-03-07 22:34
我国作为一个林业大国,森林调查自建国开始已有快70年历史,而作为林业调查中最为关键的森林调查装备,目前大部分地区的林业部门仍沿用传统的胸径尺、普通角规、机械生长锥、皮尺等进行森林调查,而随着算法优化、传感器成本下降和互联网技术发展以及工业制造升级,实现森林调查装备的智能化、信息化已成为精准林业发展的必然。本文在基于前人研究的基础上,结合测树学、摄影测量学、机械加工学、机器视觉等学科知识,完善森林调查装备的原理与方法,进行森林调查装备研发,主要研究如下:设计研发多功能测树仪,主要包括两种观测模式:针对单木测量的定长测杆协同智能手机测树模式,针对林分观测的激光测距仪协同智能手机测树模式,其具有胸径树高测量、树木中心坐标定位、电子3D角规、5-9棵树微样地布设等功能,经实验多功能测树仪测量的相对均方根误差（RMSE%）分别为:胸径（测杆模式）3.6%、树高（测杆模式）6.09%、胸径（激光测距仪模式）5.53%、树高（激光测距仪模式）5.8%,其5-9棵树微样地模块进行样地观测的相对均方根误差（RMSE%）分别为:林分平均高4.7%、林分平均胸径3.53%、林分密度0.12%、每公顷蓄积4....
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２定长测杆示意图??
??图２．１多功能测树仪工作模式示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?ｔｒｅｅ?ｍｅａｓｕｒｉｎｇ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ｄｉａｇｒａｍ??注：??（ａ）
激光测距仪为精准林业北京市重点实验室与常州新瑞得仪器有限公司共同研制??发，其测距范围为０．１？８０ｍ，激光级别ＩＩ级，激光类型６３５ｎｍ，激光功率＜ｌｍｗ，??显不最小单位ｌｍｍ，测量精度±１．５ｍｍ，具有蓝牙功能（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ），通过Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ?４．０??议与智能手机相连接。其详情如图２．４所示。??．２．智能手机镜头检校??多功能测树仪以智能手机作为信息收集和处理的载体，在使用智能手机镜头进行??图像采集之前，首先需要对智能手机镜头进行检校，由于智能手机镜头属于普通摄影??头，其拍摄影像存在一定的光学畸变，为了使测量精度更加精确，需要对镜头进行??校。本文采用张正友平面标定方法对智能手机镜头进行标定处理（刘金凤，２０１０），??机标定软件使用ＭＡＴＬＡＢ中的Ｃａｍｅｒａ?Ｃａｌｉｂｒａｔｏｒ，其详情如下：??（１）首先设计并打印一张间距为５ｃｍ的黑白棋牌格，将其竖直固定，作为相机??定物，如图２．１?（ａ）所示；??（２）使用智能手机相机对标定物进行拍摄，拍摄时注意变换相机方向，拍摄影??４６张；??－
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用连通域标记法消除光学扫描全息离焦噪声的实验研究[J]. 伊少梁,周昕,李金玺,李怀东. 光学与光电技术. 2019(01)
[2]快速连通域标记算法在堆叠棒材计数中的应用研究[J]. 康世英,姚斌. 机械与电子. 2018(11)
[3]实时动态多功能双目立体摄影测树仪设计[J]. 刘金成,冯仲科,杨立岩,Abdul Mannan. 农业工程学报. 2018(22)
[4]基于数字图像处理技术的测树仪算法研究[J]. 吕奇,岳德鹏. 西北林学院学报. 2018(05)
[5]机器视觉识别袜品纹理与精准定位的测控装置[J]. 胡博,邢武,吴斌. 测控技术. 2018(06)
[6]Python在图像处理中的应用[J]. 韩晓冬,王浩森,王硕,王建雯,王杰. 北京测绘. 2018(03)
[7]激光摄影测树仪设计与试验[J]. 杨立岩,冯仲科,范光鹏,吴发云. 农业机械学报. 2018(01)
[8]基于R软件的树木年轮宽度测量方法[J]. 史景宁,于健,周华,孟盛旺,刘琪璟. 生态学杂志. 2017(07)
[9]望远摄影测树仪设计与试验[J]. 邱梓轩,冯仲科,卢婧,孙仁杰. 农业机械学报. 2017(12)
[10]近景摄影测树仪的研究与开发[J]. 徐伟恒,高娜,项飞,杨磊,孔雷,戴杨. 林业工程学报. 2017(03)
硕士论文
[1]履带式激光树测车的设计与研究[D]. 李国辉.东北林业大学 2018
[2]MINI测树超站仪的研制与技术应用研究[D]. 解明星.哈尔滨师范大学 2016
[3]基于MATLAB的森林水源涵养功能评估系统的研建[D]. 罗叶琴.北京林业大学 2016
[4]森林植被观测装备研制与观测方法研究[D]. 邱梓轩.北京林业大学 2016
[5]面向建筑物检测的Bayer真彩色影像插值算法对比研究[D]. 马宇.首都师范大学 2013
[6]数码相机标定及相关技术的研究[D]. 刘金凤.重庆大学 2010
本文编号：3069920
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２定长测杆示意图??
??图２．１多功能测树仪工作模式示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?ｔｒｅｅ?ｍｅａｓｕｒｉｎｇ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ｄｉａｇｒａｍ??注：??（ａ）
激光测距仪为精准林业北京市重点实验室与常州新瑞得仪器有限公司共同研制??发，其测距范围为０．１？８０ｍ，激光级别ＩＩ级，激光类型６３５ｎｍ，激光功率＜ｌｍｗ，??显不最小单位ｌｍｍ，测量精度±１．５ｍｍ，具有蓝牙功能（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ），通过Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ?４．０??议与智能手机相连接。其详情如图２．４所示。??．２．智能手机镜头检校??多功能测树仪以智能手机作为信息收集和处理的载体，在使用智能手机镜头进行??图像采集之前，首先需要对智能手机镜头进行检校，由于智能手机镜头属于普通摄影??头，其拍摄影像存在一定的光学畸变，为了使测量精度更加精确，需要对镜头进行??校。本文采用张正友平面标定方法对智能手机镜头进行标定处理（刘金凤，２０１０），??机标定软件使用ＭＡＴＬＡＢ中的Ｃａｍｅｒａ?Ｃａｌｉｂｒａｔｏｒ，其详情如下：??（１）首先设计并打印一张间距为５ｃｍ的黑白棋牌格，将其竖直固定，作为相机??定物，如图２．１?（ａ）所示；??（２）使用智能手机相机对标定物进行拍摄，拍摄时注意变换相机方向，拍摄影??４６张；??－
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用连通域标记法消除光学扫描全息离焦噪声的实验研究[J]. 伊少梁,周昕,李金玺,李怀东. 光学与光电技术. 2019(01)
[2]快速连通域标记算法在堆叠棒材计数中的应用研究[J]. 康世英,姚斌. 机械与电子. 2018(11)
[3]实时动态多功能双目立体摄影测树仪设计[J]. 刘金成,冯仲科,杨立岩,Abdul Mannan. 农业工程学报. 2018(22)
[4]基于数字图像处理技术的测树仪算法研究[J]. 吕奇,岳德鹏. 西北林学院学报. 2018(05)
[5]机器视觉识别袜品纹理与精准定位的测控装置[J]. 胡博,邢武,吴斌. 测控技术. 2018(06)
[6]Python在图像处理中的应用[J]. 韩晓冬,王浩森,王硕,王建雯,王杰. 北京测绘. 2018(03)
[7]激光摄影测树仪设计与试验[J]. 杨立岩,冯仲科,范光鹏,吴发云. 农业机械学报. 2018(01)
[8]基于R软件的树木年轮宽度测量方法[J]. 史景宁,于健,周华,孟盛旺,刘琪璟. 生态学杂志. 2017(07)
[9]望远摄影测树仪设计与试验[J]. 邱梓轩,冯仲科,卢婧,孙仁杰. 农业机械学报. 2017(12)
[10]近景摄影测树仪的研究与开发[J]. 徐伟恒,高娜,项飞,杨磊,孔雷,戴杨. 林业工程学报. 2017(03)
硕士论文
[1]履带式激光树测车的设计与研究[D]. 李国辉.东北林业大学 2018
[2]MINI测树超站仪的研制与技术应用研究[D]. 解明星.哈尔滨师范大学 2016
[3]基于MATLAB的森林水源涵养功能评估系统的研建[D]. 罗叶琴.北京林业大学 2016
[4]森林植被观测装备研制与观测方法研究[D]. 邱梓轩.北京林业大学 2016
[5]面向建筑物检测的Bayer真彩色影像插值算法对比研究[D]. 马宇.首都师范大学 2013
[6]数码相机标定及相关技术的研究[D]. 刘金凤.重庆大学 2010
本文编号：3069920
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