[发明专利]一种基于双目立体视觉的树木体积测量装置

说明书

本发明公开了一种基于双目立体视觉的树木体积测量装置，其技术方案要点是包括有双目立体测量设备和安装架，安装架的下方设有能够用于带动安装架移动的移动设备，移动设备包括有移动架和驱动轮和随动轮以及履带本体，驱动轮转动连接于移动架长度方向的两端，随动轮设有上下两组，两组随动轮均转动连接于移动架上首尾两端的两驱动轮之间，两驱动轮所处的高度位于两组随动轮之间；安装架包括有安装横杆和连接架，双目立体测量设备包括有角度传感器，角度传感器的检测端设有检测齿轮，履带本体上设有检测链条，履带本体在转动过程中能够通过检测链条带动检测齿轮转动使角度传感器感受被测角度。该装置能够克服现检测效率低、人员工作量大的缺点。

技术领域

本发明涉及非接触智能测控技术领域，更具体地说，它涉及一种基于双目立体视觉的树木体积测量装置。

背景技术

机器视觉从对三维环境感受、识别以及理解方面完成机器完全模拟人眼睛的各方面的行为。双目视觉是机器视觉的一个核心组成部分是通过两张平面图恢复出三维信息的图像处理方法。不同两点对同一物体进行观察会产生视差，因为视差的存在导致一个点在人眼视网膜上会有不同的投影才能够恢复出目标点的三维立体图像。双目技术采用基于三角测量的方法以视差原理为基础，通过图像组的拍摄恢复物体三维深度信息。

国内外在双目视觉相关课题的研究相当多，涉及各个领域，但在农林领域较少，在树木体积方面可以说没有。然而，树木体积的测量在农林领域具有非常广泛的应用，生活中，人们经常需要测定一些树木的体积，进而估计树木的重量。本申请利用双目立体视觉技术对树木体积信息进行测量试验，利用两个具有一致内参的摄像头基于双目算法详细分析并探索了从一开始对树木的拍摄到双目标定乃至立体匹配与空间坐标恢复整个过程中涉及的核心算法，最终完成对树木体积测量实验，分析得到树木体积，配合掌握的密度信息最终以达到重量测量的目的。因此，本申请具有非常广阔的前景应用，目前，碳汇技术的研究在国内外如火如荼。在对于森林固碳量的测量中，不管是生物量法还是蓄积量法，都需要测量大量树木的数据，包括胸径、树高等来计算平均容量。应用我们的研究技术，就可以完全解放劳动力，省时省力，大力推动碳汇研究。

但现在通过对树木进行检测来获取树木的三维信息的方式，是采取固定三角架的方法，即在不同水平面的不同角度对树木进行拍摄和处理，该方式需要人工搬运三角架以及测量设备在丛林、山地、森林、湿地等环境进行作业，不仅测量效率低，并且工作量大，不利于开展实施。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于双目立体视觉的树木体积测量装置，该装置能够克服现检测效率低、人员工作量大的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于双目立体视觉的树木体积测量装置，包括有双目立体测量设备和用于供双目立体测量设备安装的安装架，所述安装架的下方设置有能够用于带动安装架移动的移动设备，所述移动设备包括有设置在安装架下方的移动架、和转动连接在移动架上的驱动轮和随动轮、以及转动连接在驱动轮和随动轮上的履带本体，所述驱动轮转动连接于移动架长度方向的两端，所述随动轮设置有上下两组，并且每组随动轮均设置有多个，两组随动轮均转动连接于移动架上首尾两端的两驱动轮之间，两驱动轮所处的高度位于两组随动轮之间，位于下方的一组随动轮用于实现位于下方的履带本体能够与地面接触；

所述安装架包括有用于供双目立体测量设备安置的安装横杆、和连接于安装横杆与移动架之间的连接架，所述双目立体测量设备包括有能够用于检测双目立体测量设备移动距离的角度传感器，所述角度传感器的检测端设置有检测齿轮，所述履带本体上设置有能够与履带本体同步转动的检测链条，所述检测齿轮与检测链条啮合设置，履带本体在转动过程中能够通过检测链条带动检测齿轮转动使角度传感器感受被测角度。

本发明进一步设置为：所述履带本体包括有若干履带板和铰接于相邻两履带板之间的履带轴，所述履带板上向外凸设有能够插入地面的钉齿，所述钉齿包括有间隔设置在相邻履带板上的长齿和短齿。