基于智能手机图像分析的树木胸径测量研究

树木信息的采集是森林资源调查的基础,通过安卓智能手机图像处理的研究,为单株树木胸径信息的采集提供简单、高效的测量方式,在野外环境复杂或者没有仪器的时候,也可以进行较为准确的树木胸径估测。利用安卓智能手机上的图像处理技术,结合近景摄影测量原理,该文提出了2种测定单株树木胸径的方法:第1种是基于近景摄影测量技术的测量方法。此方法通过手机摄像头摄像时传感器获取的手机倾斜角度和变化测量位置后测得的高度差,利用三角函数计算得到立木胸径;第2种是基于图像立木边缘提取的测量方法。此法利用边缘检测算子得到树木的轮廓,再根据比例因子,结合用户输入的参数和应用程序获取的手机相关参数计算立木胸径。最后开发了相应的智能手机App(Application,应用软件)。结果显示,基于近景摄影测量技术的测量方法,其绝对误差的绝对值在8 cm以内,平均相对误差为6%;基于图像立木边缘提取的测量方法,其绝对误差绝对值在5 cm以内,软件测量胸径与卷尺间接测量的直径值之间平均误差为11.08%。这说明,2种方法软件测量结果精度较高,适合野外操作;相比较而言,第2种方法测量结果更加稳定,更加具有实用性。

以安卓智能手机为平台的树木高度测量技术

树木高度的测量工作是林业生产、科研、教学和森林调查的一项重要工作,是评价林木生长状况的重要依据。该文在对树木高度测量方面摒弃了繁重的测量设备,将近景摄影测量原理与当下时兴的安卓智能手机应用程序(Application)相结合,提出了一种新的测量树高的方式。测量者输入必要的参数并进行简单的操作,应用程序调用手机内部的方向传感器获取其倾斜角度数据,再结合所输入的参数先得到精确的树木离测量者的距离,然后通过一定的数学模型演算出树木的高度。此方法轻便、快捷,且精度较能满足需求,适合在野外没有专业测量工具时对树高进行较为准确的估测。