[发明专利]一种树木检测方法

说明书

技术领域

本发明属于树木移栽装置入树木的移栽、挖出、采伐或打枝的领域，尤其涉及一种树木检测方法。

背景技术

树木病虫害防治方法主要有树干涂白法、农药埋施法、树干涂胶法、树干疗伤法和注药法。其中，注药法是在树干周围钻孔注药，使全树体都具有农药的有效成分，不论害虫在树干什么部位进食，都会中毒死亡。此法操作简便，省工和防治效果好。但是，通常的注药法不能获得害虫所处的具体位置，为了杀死害虫需要注入较大剂量的药物，但是药量大会对树木的生长造成一定影响。

如果选择错误的位置注入杀虫剂，既会给树木造成损伤，同时未遭虫蛀的部位由于杀虫剂的诱导容易产生病变，不但不能及时有效的消灭害虫，反而损伤了树木。

中国专利（公开号为CN102706963A）公开了一种古树及古建筑木结构内部腐朽应力波无损探测装置，该装置包括多个传感器、传感器固定装置、力锤、微损型针式连接器、数据处理系统和木材内部腐朽断层成像软件，所述传感器、所述数据处理系统与安装有所述成像软件的计算机通过若干根导线连接。该发明由于在树木表面的进行检测，而且即使有微损型针式连接器插入树木表面，也只是用于检测树木的腐朽，对树木内部的害虫无法达到检测的效果，而且无法检测害虫的位置以及害虫的种类。

发明内容

本发明的目的在于提供一种树木检测方法，以解决无法准确确定害虫所处的位置以及害虫的种类的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种树木检测方法，包括如下步骤，

（1-1）预先在微处理器中设定随机共振系统模型，启动声表面波装置和激光测距传感器，声表面波装置（8）发射的声波对树干内部进行检测，得到反射声波信号一；

（1-2）脉冲锤敲击树干外周面，树干内部产生应力波，声表面波装置将检测到应力波输入到微处理器内，得到信号二；

（1-3）微处理器利用信噪比计算公式计算输出信噪比；

（1-4）随机共振系统模型的输出信噪比曲线，得到信噪比曲线的信噪比谷值；

（1-5）沿树干的圆周方向移动声表面波谐振器的两个电极，两个电极固定在大树外周面；

（1-6）逐渐将声表面波谐振器的两个电极由起始端至终止端移动，重复进行检测；

（1-7）根据树干的外周面的点的坐标、电极与大树末端之间的距离值，微处理器建立树干及树干中被虫挖过的孔洞的三维模型。

说明：大树末端是指大树主树干的根部。

本基础方案的原理和有益效果在于：随机共振技术目前已在检测数据特征值提取领域崭露头角。该理论是由意大利物理学家Benzi于1981年提出的，用以解释地球远古气象冰川期与暖气候期周期交替出现的现象。随机共振具有三要素：非线性系统、弱信号和噪声源。从信号处理角度考虑，随机共振是在非线性信号传输过程中，通过调节噪声的强度或者系统其它参数，使系统输出达到最佳值，实际上也可以认为是输入信号、非线性系统、噪声的协同状态。

一般情况下，双稳态模型中输入外力可以认为是理想电子鼻系统的信号，噪声是检测过程中引入的信道噪声，而双稳态系统的输入(信号加噪声)作为电子鼻系统实际的检测信号。在激励噪声的激励下，系统产生随机共振，此时输出信号大于输入信号，因而起到了信号放大的作用。同时，随机共振将部分检测信号中的噪声能量转换到信号中去，因而有效的抑制了检测信号中的噪声量。因此，随机共振系统相当于提高了提高输出信号信噪比的作用，信号、激励噪声和双稳态系统可以看做是一个高效信号处理器。在以上技术基础之上，随机共振系统输出信噪比分析技术可以较好的反应被测样品的本质特征信号。

随机共振输出信噪比特征信号反映的是被测样品的本质信号，该特征信号不随检测方法或者重复次数的限制而改变，只与样品的性质有关，有利于样品性质的标定，提高检测精度。

而声表面波探测技术可以精准定位孔洞的位置，二者结合可以同时实现树干中孔洞大小和位置的准确判断，这对于判断大树内部虫蛀情况或者针对树木找准部位对症下药具有重要意义，可以及时挽救被虫蛀的活体树木，降低经济损失。

进一步，步骤（1-1）的声表面波装置包括计数器、振荡器和声表面波谐振器，所述声表面波谐振器电连接所述振荡器，所述振荡器电连接所述计数器，所述计数器电连接所述微处理器。振荡器和声表面波谐振器构成振荡回路，计数器与振荡回路中的振荡器电连接，计数器用于计算反射声波信号，再传入到微处理器中，保持信息的正确传输和计算。