基于近景攝影測(cè)量的植物生長量量測(cè)方法研究.pdf

1、數(shù)碼相機(jī)由于其價(jià)格低廉、攜帶方便、處理容易等特點(diǎn)，被引入近景攝影測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域。使用基于普通數(shù)碼相機(jī)的近景物體三維建模也隨之成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文首次將該技術(shù)應(yīng)用于模擬試驗(yàn)中輔助小葉種群生植被的生長量量測(cè)。 實(shí)驗(yàn)使用一臺(tái)普通數(shù)碼相機(jī)獲取影像，使用三維控制場(chǎng)確定相機(jī)的內(nèi)方位元素和鏡頭的畸變系數(shù)，從而對(duì)普通數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行量測(cè)化改造，滿足高精度量測(cè)要求。針對(duì)小葉片種群的植被葉片密集、表面特征相似性較大的特點(diǎn)，在目標(biāo)表面增加容易操作的彩色

2、絲線紋理來輔助特征點(diǎn)采集。設(shè)計(jì)了活動(dòng)控制系統(tǒng)，在被攝物體周圍建立控制關(guān)系，幫助解算各定向參數(shù)，達(dá)到將目標(biāo)納入到與已知控制系統(tǒng)相同坐標(biāo)系的目的。在數(shù)據(jù)處理時(shí)本文采用控制點(diǎn)視為真值的光束法平差算法提高坐標(biāo)的量測(cè)精度。論文詳細(xì)地闡述了近景攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法，并針對(duì)人工絲線紋理的特征，結(jié)合Ziplock Snakes和Ribbon Snakes算法對(duì)傳統(tǒng)主動(dòng)輪廓模型進(jìn)行改進(jìn)，該方法能在復(fù)雜背景中有效的提取出彩色帶狀特征紋理的中心線。此后，使用

3、了核線匹配技術(shù)獲取特征線上高密度的離散特征點(diǎn)。最后通過對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行三維重建，從影像中恢復(fù)不同時(shí)期植被樣本的三維狀況，進(jìn)而計(jì)算不同時(shí)期的生長變化量。 實(shí)踐表明，使用該方法在野外進(jìn)行調(diào)查時(shí)無需任何丈量，只需攝取一定數(shù)量的照片，即可求得所有樣本的體積、平均高度等數(shù)據(jù)，并在計(jì)算機(jī)中以圖形和表格的形式輸出，該方法在不破壞樣本及其生長環(huán)境的同時(shí)，能獲高精度取相同樣本不同時(shí)期的生長體積和高度變化量。為野外植被的生長量調(diào)查提供了一種新的方法。