基于无人机影像匹配点云的苗圃单木冠层三维分割

作     者：陈崇成 李旭 黄洪宇 CHEN Chongcheng;LI Xu;HUANG Hongyu

作者机构：福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心福州350116 福州大学空间数据挖掘与信息共享省部共建教育部重点实验室福州350116 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2018年第49卷第2期

页      面：149-155,206页

核心收录：

学科分类：08[工学] 09[农学] 0710[理学-生物学] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0903[农学-农业资源与环境] 0804[工学-仪器科学与技术] 0816[工学-测绘科学与技术] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0802[工学-机械工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFB0504202) 福建省科技计划重点项目(2015H0015) 

主　　题：无人机 单木提取 影像匹配点云 区域生长算法 植被高度模型 

摘      要：近年来较多的树冠提取算法以激光雷达数据为基础,然而激光点云数据量大、冗余多而且采集成本高。本文基于无人机影像匹配点云提取单木树冠轮廓,研究一种成本可控、能够补充甚至部分替代激光雷达的小范围森林制图方案。以福建省三明市某林场内苗圃地作为研究对象,在稠密的无人机影像匹配点云中截取2个25 m×25 m的样地作为测试样本。预处理后,首先构建植被冠层高度模型,以局部最大值法探测树冠位置并标记为种子点;从这些种子点形成的初始区域开始生长,迭代计算直到全部的影像匹配点云归并完毕;最后,将算法提取的树冠轮廓导入Arc GIS中获取树冠轮廓矢量边界,并与手绘参考树冠叠加,利用F测度实现精度的评定。依此方案,在2个林分范围内的树冠提取F测度均达到了89%以上,单木冠幅提取的误差在0.14 m以内。结果表明,该方案简单有效、精度可靠,适用于小范围、高精度的植被制图。