[发明专利]一种高效率的树木修剪器

说明书

技术领域

本发明涉及园艺设计领域，具体涉及一种高效率的树木修剪器。

背景技术

从古到今，人类对美的追求就从来没有停止过。园林景观设计成为了城市建设中 重要的部分，树木修剪器是广大园艺师在造型过程中的必备工具，然而，园艺师肉眼对树木 轮廓并不敏感，传统的树木修剪器又不具备识别功能，在修剪过程中具有很大盲目性，很大 程度上增加了园艺师的工作量。一种高效率的树木修剪器亟待开发。

目标轮廓识别作为目标识别的重要手段,由于实际应用中受到噪声、量化误差等 因素的影响,目标轮廓不可避免地会产生失真，为了准确描述轮廓特征,目标轮廓的滤波平 滑处理是十分必要的。目前，学者们提出了许多含噪轮廓的滤波平滑算法，但是普遍存在计 算量庞大、降噪效果不理想、容易发生过度滤波导致目标失真等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高效率的树木修剪器。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种高效率的树木修剪器，包括普通树木修剪器和安装在树木修剪器上的识别装 置，该树木修剪器能够对树木轮廓进行识别，其特征是，包括建模模块、分段模块、合并模块 和滤波模块；

建模模块，用于建立目标轮廓的参数化方程：对于给定的目标轮廓G(t)，其弧长参 数化方程表示为G(t)＝(x(t),y(t))，其中x(t)和y(t)分别表示轮廓点的坐标，t表示轮廓 曲线方程的参数，且t∈[0,1]；

含噪轮廓的弧长参数化方程表示为:G_N(t)＝G(t)+N₁(t)+N₂(t)G(t)，其中加性噪 声部分N₁(t)＝N₁(x₁(t),y₁(t))，乘性噪声部分N₂(t)＝N₂(x₂(t),y₂(t))；

分段模块，用于对轮廓的分段：目标轮廓G(t)和含噪轮廓G_N(t)所对应的曲率分别 为k(t)和k_N(t)；选宽度宽度为D的窗函数W(n)，对曲率k_N(t)进行邻域平均，得到平均曲率 k_1N(t)，同时对窗口内的曲率值排序，选定中值曲率k_2N(t)，将平均曲率k_1N(t)和中值曲率k_2N(t)差的绝对值与选定的阈值T₁进行比较，根据比较结果决定含噪轮廓曲率k′_N(t)，即：

当|k_1N(t)-k_2N(t)|>T₁时，k′_N(t)＝k_1N(t)

否则，k′_N(t)＝k_2N(t)；

由于曲率值较大的轮廓点通常反映了目标的显著特征，根据k′_N(t)将轮廓中所有 轮廓点划分为特征点或非特征点，设定可变权值T_K，通过判断目标轮廓特征多少，自适应的 决定T_K，当|k′_N(t)|<T_K*max|k′_N(t)|时，特征函数f(t)＝0

否则，特征函数f(t)＝1。