[发明专利]一种使用相机测量胸径及树高的方法

说明书

一、技术领域

本发明是关于在不伐倒立木的情况下测量立木的高度，任意部位的直径和蓄积，特别是提出通过对数码相片林木边界提取的方法测得相关数据。

二、技术背景

1839年达蔡尔发明了摄影学，随之在1858年由巴黎摄影师纳达首先从空中对地面进行了摄影试验。十九世纪中，法国人Laussedat研究应用量测相机拍摄地面像片来绘制地形图。1901年德国的Pulfrich和1903年南非的Fourcado分别研究并制出了立体坐标量测仪，发展为地面立体摄影测量。1838年Wheatstne发明了立体镜。到1907年Jena Zeiss厂设计了第一台立体自动测图仪，使测图方法得到进一步完善。直到第一次世界大战，近景摄影测量的发展几乎和摄影测量的发展是一样的。二者都是从地面站拍摄像片，使用的方法和仪器也相同。到1920年摄影测量已经主要使用航空像片了。同时为使用航空像片而发展了立体测图仪器，这些仪器是用光学、机械办法来恢复被摄地区的立体模型。这些仪器主要用于测制地形图，而有些仪器的设计也可适用于地面摄影测量和近景摄影测量。从1920年到1960年期间，发展了使用固定基线的立体量测相机，这种相机的测图系统能用于建筑、考古、工程、采矿和事故等方面，这些都是近景摄影测量的重要发展。随着近景摄影测量技术的发展，其应用的方面越来越广泛。将立体摄影应用在林业上，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。

利用普通数码相机进行立体摄影测树的方法简便易行，只要严格按照技术要求操作，便能取得满意的调查结果，因此，立体摄影测树是一种高效、准确的测定技术。

三、发明内容

为了克服现有测树方法低效率、高成本的情况，能够方便快捷的量测树木，本发明的目的是提供一种基于数码相机的林木量测方法，它克服了传统方法的缺点，为林业调查带来了更方便，更精确的方法。

本发明的目的是这样实现的：

1.由十字尺作为树木参照物，以数码相机为工具对林木量进行摄影，运用数字图像处理的方法，对数码相片直接进行处理，获取相关数据继而计算出树木的胸径、高度及蓄积，具体步骤如下：

首先，在树木前方的地块中安置十字尺，保持水准器水平，转尺转到90°方向，采用视距法测得相机安置点至十字尺的距离L，实时存储至PDA中；

其次，利用普通数码相机瞄准在地块上竖立的转尺，以垂直于转尺的方向进行全景拍摄，将所摄相片导入软件，根据相片建立平面像方直角坐标系o-xy，然后，以相片中基尺方、转尺方向以及拍摄方向建立三维物方直角坐标系O-XYZ，利用十字尺上的坐标获取相片上相应16个像元的物方坐标及像方坐标，建立像方坐标系与物方坐标系之间相对应的模型关系

X=f(x,y)Y=g(x,y)Z=i(x,y)]]>

最后，利用空间前方交会计算待测单木树干的各点坐标，结合已测数据根据等比例原理求出树高和胸径。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

(1)摄影测树的方法不受地形的限制，并且快捷、方便；

(2)普通数码相机价格便宜、轻便、且林区郁闭度较大时也可以使用，更适合在林区使用，节约时间，减少了工作量，提高了工作效率；

使用PDA存储与处理数据，大大提高了野外工作的自动化程度。

四、附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1为十字尺结构示意图，图2为单木量测示意图。

五、具体实施方式：