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基於智能手機的立木測量技術與方法

  • 作者:徐愛俊
  • 出版社:科學
  • ISBN:9787030598219
  • 出版日期:2019/06/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:177
人民幣:RMB 98 元      售價:
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內容大鋼
    本書從系統性角度出發,對基於智能手機的立木樹高、胸徑與冠幅等測樹因子的測算進行理論、技術與方法研究,根據普通智能手機攝像頭的結構特徵和手機內置感測器的坐標系統原理,以手機攝像頭和相關內置感測器為信息採集工具,結合近景攝影測量技術和電腦視覺技術自動測量單株或多株立木的樹高、胸徑與冠幅等測樹因子,建立以信息技術為基礎的立木因子自動測量技術與方法研究。
    本書可作為高等學校電腦科學與技術、林業工程、森林經理學、森林保護、林業信息技術等專業或方向的高年級本科生、碩士研究生、博士研究生的教材或參考書,也可供相關領域科技工作者以及企事業單位工作人員參考閱讀。

作者介紹
徐愛俊
    徐愛俊  教授,現任浙江農林大學信息工程學院院長,林業感知技術與智能裝備國家林業與草原局重點實驗室主任,浙江農林大學智慧農林業研究中心副主任,浙江省「十三五」重大科技研發攻關和成果轉化應用咨詢專家組成員,浙江省151人才,浙江省測繪與地理信息優秀科技工作者。     主要研究方向為林業信息化。主持國家自然科學基金項目、浙江省科技廳重點項目、浙江省自然科學基金等各類項目20佘項。獲教育部科技進步二等獎1項,中國林學會梁希林業科學技術獎二等獎2項、三等獎1項,浙江省教學成果獎一等獎1項,浙江省科學進步獎三等獎3項,浙江省廳局級科技獎勵8項;發表學術論文60余篇,出版學術專著4部。

目錄
第1章  概述
  1.1  森林資源調查
  1.2  立木因子測量
  1.3  攝像測量學
  1.4  關鍵技術及技術路線
    1.4.1  基於智能手機的相機標定方法
    1.4.2  基於Graph Cut演算法的多株立木輪廓提取方法
    1.4.3  基於Mean-Shift演算法的立木圖像分割方法
    1.4.4  單株立木胸徑測量方法
    1.4.5  單目視覺系統被動測距方法
    1.4.6  多株立木胸徑測量方法
    1.4.7  平面約束下的立木樹高提取方法
    1.4.8  單株立木樹高測量方法
    1.4.9  基於滅點原理的多株立木樹高測量方法
    1.4.10  多株立木樹高和冠幅測量方法
  1.5  本章小結
第2章  相關技術及實驗環境
  2.1  支撐技術概述
    2.1.1  相機標定
    2.1.2  距離測量
    2.1.3  圖像分割
    2.1.4  數字攝影測量與電腦視覺
  2.2  實驗環境和軟硬體支撐條件
    2.2.1  Android系統平台
    2.2.2  系統架構及特性
    2.2.3  智能手機的硬體
    2.2.4  手機感測器
  2.3  本章小結
第3章  智能手機相機標定方法
  3.1  攝影測量基本成像模型
  3.2  基於智能手機的改進相機標定方法
    3.2.1  相機成像模型
    3.2.2  相機非線性畸變優化模型
  3.3  參數計算及優化
    3.3.1  單應性關係與內參約束
    3.3.2  L-M演算法非線性優化
    3.3.3  畸變優化
  3.4  標定參數精度對比驗證
    3.4.1  演算法實現
    3.4.2  實驗結果與分析
  3.5  本章小結
第4章  基於視覺顯著性及形態學的立木樹榦輪廓檢測
  4.1  視覺顯著性表達
    4.1.1  顏色空間選取
    4.1.2  基於Lab顏色空間的視覺顯著性表達
  4.2  色調分量均衡化與特徵融合
    4.2.1  色調特徵提取
    4.2.2  色調分量均衡化處理與特徵融合
  4.3  融合圖像二值化
  4.4  數學形態學處理

  4.5  立木主輪廓提取
  4.6  輪廓識別精度分析
    4.6.1  圖像採集及實驗環境
    4.6.2  立木樹榦輪廓分割結果
    4.6.3  觀察評價
    4.6.4  性能指標評價
  4.7  本章小結
第5章  基於Graph Cut演算法的多株立木輪廓提取方法
  5.1  材料和方法
    5.1.1  立木圖像採集
    5.1.2  立木輪廓提取方法
  5.2  立木圖像分割
  5.3  立木輪廓提取
    5.3.1  邊緣檢測
    5.3.2  輪廓提取
  5.4  實驗與結果分析
    5.4.1  實驗環境
    5.4.2  立木分割結果
    5.4.3  分割指標評價
    5.4.4  演算法性能分析
  5.5  本章小結
第6章  基於Mean-Shift演算法的立木圖像分割方法
  6.1  立木圖像分割原理
  6.2  多角度立木圖像抽象
    6.2.1  背景平滑
    6.2.2  冠層空洞模糊
  6.3  多維自適應Mean-Shift演算法立木聚類
    6.3.1  多維特徵自適應帶寬
    6.3.2  核函數
    6.3.3  立木圖像聚類分割實現
  6.4  實驗與結果分析
    6.4.1  實驗方法
    6.4.2  結果與分析
  6.5  本章小結
第7章  單株立木胸徑測量演算法
  7.1  單位像素三維世界坐標系尺寸重建
    7.1.1  單位像素三維尺寸重建演算法
    7.1.2  單位像素三維世界坐標系物理尺寸重建
  7.2  樹榦高度檢測
    7.2.1  最小外接矩形提取及優化
    7.2.2  樹榦高度計算
  7.3  胸徑測量演算法
    7.3.1  胸徑測量高度定位
    7.3.2  胸徑像素獲取
  7.3  _3胸徑計算
  7.4  實驗驗證與分析
    7.4.1  單位像素三維世界坐標系物理尺寸重建驗證
    7.4.2  樹榦高度測量精度對比
    7.4.3  胸徑測量精度對比
  7.5  本章小結

第8章  單目視覺系統被動測距方法
  8.1  單目視覺系統被動測距
  8.2  標靶設計與角點檢測
    8.2.1  杯靶設計
    8.2.2  角點檢測演算法
  8.3  基於單目視覺的被動測距模型
    8.3.1  相關性分析
    8.3.2  模型建立
  8.4  實驗驗證與分析
    8.4.1  實驗設計
    8.4.2  實驗室環境測距
    8.4.3  自然場景測距
  8.5  本章小結
第9章  多株立木胸徑測量方法
  9.1  多株立木胸徑被動測量原理
  9.2  立木樹榦輪廓檢測
  9.3  立木胸徑測量
    9.3.1  建立立木胸徑測量坐標系
    9.3.2  立木胸徑測量模型
  9.4  實驗驗證與分析
  9.5  本章小結
第10章  平面約束下的立木樹高提取方法
  10.1  參照物輪廓識別
  10.2  滅點坐標檢測
  10.3  構建交比信息
    10.3.1  平麵線段長度計算
    10.3.2  豎直平面上線段長度計算
  10.4  實驗驗證與分析
    10.4.1  方法實現
    10.4.2  實驗驗證
  10.5  本章小結
第11章  單株立木樹高測量方法
  11.1  圖像感興趣區域選取
  11.2  立木圖像畸變校正
    11.2.1  非線性畸變校正模型
    11.2.2  基於點運算的透視畸變校正模型
  11.3  立木樹高測量模型
  11.4  實驗驗證與分析
  11.5  本章小結
第12章  基於滅點原理的多株立木樹高測量方法
  12.1  立木圖像處理與識別
    12.1.1  圖像非線性畸變校正
    12.1.2  標定物特徵點檢測
    12.1.3  立木輪廓垂直最值點識別
  12.2  多株立木樹高測量方法
    12.2.1  設標立木樹高測量
    12.2.2  多株立木樹高測量
  12.3  實驗與驗證
  12.4  本章小結
第13章  多株立木樹高和冠幅測量方法

  13.1  樹高和冠幅測量原理
  13.2  立木輪廓提取
  13.3  基於智能手機的多株立木樹高和冠幅測量方法
    13.3.1  建立立木測量坐標系
    13.3.2  深度提取模型
    13.3.3  樹高測量模型
    13.3.4  冠幅測量模型
  13.4  實驗驗證與分析
    13.4.1  樹高測量模型精度驗證
    13.4.2  立木冠幅測量模型精度驗證
  13.5  本章小結
第14章  立木測量系統開發
  14.1  系統開發環境
    14.1.1  環境配置
    14.1.2  環境搭建
  14.2  系統開發框架
  14.3  系統數據流
  14.4  系統功能模塊設計
  14.5  本章小結
參考文獻

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