基于图像分析的树木自然倒向测定方法

摘要

为解决在链锯伐木作业过程中树木自然倒向预测不准确时易发生安全事故，造成人员伤亡和财产损失的问题，提出一种基于智能手机图像分析的树木自然倒向测定方法。采用基于K-means聚类算法改进的Close-Form图像抠图算法提取图像中目标树木，利用亚像素形心定位法确定单幅图像树木质心位置，基于空间向量复合及投影法则分别对树木进行三视角和双视角质心拟合，并计算出树木自然倒向。试验结果表明，三视角、双视角以及人工经验判别方法判断树木自然倒向的结果无显著性差异且具有高度一致性（方差检验统计量F为0.008,P=1.000>0.05；采样组内相关系数ICC为0.992,P=0.000<0.05）。由于双视角测量具有简便性，因此可用双视角判别方法测定树木自然倒向。扩展试验表明，双视角判别方法具有较高的准确性与稳定性（F=0.003,P=0.997>0.05），可为准确判断树木自然倒向提供参考。

关键词

树木 / 自然倒向 / 质心拟合 / 图像分割 / 形心定位