基于数码相片单木图像分割及测树因子提取方法的研究

摘要

近景摄影测量是摄影测量与遥感学科的一个重要分支。凡可以摄取其影像的目标,均可作为近景摄影测量的对象,以获得目标上点群的三维空间坐标。与其他测量手段相比,近景摄影测量的优点在于它的非接触性:不伤及被测物体,不干涉被测物自然状态,可在恶劣条件下作业；测量信息量高,速度快,易于存储并可重复使用,特别适用于测量含有大批测量点位的目标。随着近景摄影测量技术的发展,其应用的方面越来越广泛。将近景摄影应用在林业上,不用伐倒立木,就可以测量立木的高度,任意部位的直径和蓄积,为全面分析树木的生长状况带来新的方法,为林业调查带来了更方便,更精确的方法。
　　 本文测树的步骤“数码相机拍照——树木边界提取——计算直径、树高和蓄积。”。本文采用普通的数码相机作为摄影设备,论文开始前先着手于相机拍照的研究,在拍照时尽量减少相机对实验的影响,基本上能满足本实验测量精度的要求。接着论文对数码相片进行了处理并对树木边缘进行了提取,最后结合已测数据根据等比例原理求出树高和任意位置直径并算出蓄积。作者拍了20张照片对20棵树用近景摄影测量的方法对其直径和树高进行了测量,算出了其蓄积。并用传统的方法(测高仪)实测了这些立木的高度和胸径,并通过蓄积表查出其蓄积。将俩组数据进行比较,验证其方法的可行性。
　　 实验结果表明,对单张数码相片进行阈值分割,并选取适当的结构元素进行数学形态学的运算,从而达到对数码相片边缘提取,结合已知数据,通过一系列数理统计分析得出的树高,胸径和蓄积,与实测数据相比满足实际误差要求范围,本实验方法可行,为林业调查带来了更方便,更精确的方法。