阅读说明：本技术 一种林分郁闭度自动测定系统及方法 (Automatic forest branch canopy density measuring system and method ) 是由 刘健 余坤勇 范华栋 于 2018-06-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种的林分郁闭度自动测定系统,包括若干无线传感器和用户终端,其特征在于：所述无线传感器包括采集模块、控制模块、通信模块和供电模块；所述控制模块分别与采集模块、供电模块和第一通信模块相连接；所述供电模块与采集模块、控制模块和通信模块分别连接,提供所需电源；所述用户终端包括显示模块、采集控制模块、数据处理模块和第二通信模块；所诉第二通信模块与数据分析模块和采集控制模块分别连接；所述数据处理模块与显示模块相连接；所述无线传感器通过第一通信模块与用户终端的第二通信模块进行数据连接。本发明实现林分郁闭度的自动采集、快速传输,提高林分郁闭度判读效率和测定的稳定性、精确度。(The invention relates to an automatic forest stand canopy density measuring system, which comprises a plurality of wireless sensors and a user terminal, and is characterized in that: the wireless sensor comprises an acquisition module, a control module, a communication module and a power supply module; the control module is respectively connected with the acquisition module, the power supply module and the first communication module; the power supply module is connected with the acquisition module, the control module and the communication module respectively to provide required power supply; the user terminal comprises a display module, an acquisition control module, a data processing module and a second communication module; the second communication module is respectively connected with the data analysis module and the acquisition control module; the data processing module is connected with the display module; the wireless sensor is in data connection with a second communication module of the user terminal through the first communication module. The method realizes automatic acquisition and rapid transmission of the forest stand canopy density, and improves the forest stand canopy density interpretation efficiency and the stability and accuracy of determination.)

一种林分郁闭度自动测定系统及方法

技术领域

本发明涉及一种林分郁闭度自动测定系统及方法。

背景技术

郁闭度作为森林资源调查的一个重要因子，可以反映森林结构和森林环境的现状。人工林郁闭度的准确判定，对实现森林资源的精细化管理与经营具有重要意义。当前国内郁闭度的调查大多是目测法或样点法测定,人为参与占主要部分，主观因素影响较大，其测定结果误差相对较大，精度不高；国外利用仪器进行测量调查，如观测管法、Moosehorn法、球面密度计法等，不适用于林地面积大、环境复杂的林分，且成本昂贵，难以有效推广。在林业信息化及现代装备大发展的大背景下，针对人工林郁闭度信息监测需求，实现人工林郁闭度测量自动化已然成为新时代林业的要求。人工林郁闭度测量自动化，针对人工林长期、连续、自动监测需求，实现林分郁闭度的自动采集、快速传输，提高人工林郁闭度判读效率和测定的稳定性、精确度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种林分郁闭度自动测定系统及方法，实现林分郁闭度的自动采集、快速传输，提高人工林郁闭度判读效率和测定的稳定性、精确度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种的林分郁闭度自动测定系统，包括若干无线传感器和用户终端，其特征在于：所述无线传感器包括采集模块、控制模块、通信模块和供电模块；所述控制模块分别与采集模块、供电模块和第一通信模块相连接；所述供电模块与采集模块、控制模块和通信模块分别连接，提供所需电源；所述用户终端包括显示模块、采集控制模块、数据处理模块和第二通信模块；所诉第二通信模块与数据分析模块和采集控制模块分别连接；所述数据处理模块与显示模块相连接；所述无线传感器通过第一通信模块与用户终端的第二通信模块进行数据连接。

进一步的，所述供电模块采用太阳能电池板。

进一步的，所述采集模块为采用鱼眼镜头的照相机。

进一步的，所述控制模块采用树莓派微处理器。

进一步的，包括以下步骤：

步骤S1:将若干无线传感器分布设置于待测森林中；

步骤S2:通过所述采集模块自动获取林分冠层RGB图像，并传输至控制模块；

步骤S3：所述控制模块对图像进行处理，统计冠层像素占总像素比，计算出郁闭度数据,并通过第一通信模块传输至第二通信模块；

步骤S4:所述第二通信模块将接收的郁闭度数据传输至数据处理模块，数据处理模块对郁闭度数据进行处理后传送至显示模块显示。

进一步的，所述步骤S2还可以通过用户终端的采集控制模块控制采集模块进行图像获取。

进一步的，所述步骤S3具体为：

步骤S31:读取采集模块获取的林分冠层RGB图像；

步骤S32：对图像进行裁剪，剔除图像边缘变形严重部分；

步骤S33:将图像进行灰度化处理，使图像变成8位单通道;

步骤S34:对图像进行二值化处理，使图像的像素值只有0-255，以便进行像素值的统计；

步骤S35:对图像进行腐蚀膨胀处理，去除细小的干扰性的点；

步骤S36:统计当前图像的黑色像素点，求出它们占总图象的百分比，算出郁闭度。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明改进了人工林人工判读技术，满足了人工林长期、连续、自动监测的需求，实现林分郁闭度的自动采集、快速传输，提高人工林郁闭度判读效率和测定的稳定性、精确度。

2、本发明采集模块可以自动进行图像获取，也可通过人工控制进行图像获取。

3、本发明无线传感器模块采用太阳能电池板进行供电，能够长时间运行，减少维护频率。

附图说明

图1是本发明无线传感器结构示意图；

图2是本发明图像处理流程图；

图3是本发明一实施例的网络拓扑图；

图4是本发明用户终端结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，本发明提供一种的林分郁闭度自动测定系统，包括若干无线传感器和用户终端，其特征在于：所述无线传感器包括采集模块、控制模块、通信模块和供电模块；所述控制模块分别与采集模块、供电模块和第一通信模块相连接；所述供电模块与采集模块、控制模块和通信模块分别连接，提供所需电源；所述用户终端包括显示模块、采集控制模块、数据处理模块和第二通信模块；所诉第二通信模块与数据分析模块和采集控制模块分别连接；所述数据处理模块与显示模块相连接；所述无线传感器通过第一通信模块与用户终端的第二通信模块进行数据连接。

本发明一实施例中，进一步的，所述供电模块采用太阳能电池板。

本发明一实施例中，进一步的，所述采集模块为采用鱼眼镜头的照相机。

本发明一实施例中，进一步的，所述控制模块采用树莓派微处理器。

本发明一实施例中，进一步的，包括以下步骤：

步骤S1:将若干无线传感器分布设置于待测森林中；

步骤S2:通过所述采集模块自动获取林分冠层RGB图像，并传输至控制模块；

步骤S3：所述控制模块对图像进行处理，统计冠层像素占总像素比，计算出郁闭度数据,并通过第一通信模块传输至第二通信模块；

步骤S4:所述第二通信模块将接收的郁闭度数据传输至数据处理模块，数据处理模块对郁闭度数据进行处理后传送至显示模块显示。

本发明一实施例中，进一步的，所述步骤S2还可以通过用户终端的采集控制模块控制采集模块进行图像获取。

本发明一实施例中，进一步的，所述步骤S3具体为：

步骤S31:读取采集模块获取的林分冠层RGB图像；

步骤S32：对图像进行裁剪，剔除图像边缘变形严重部分；

步骤S33:将图像进行灰度化处理，使图像变成8位单通道;

步骤S34:对图像进行二值化处理，使图像的像素值只有0-255，以便进行像素值的统计；

步骤S35:对图像进行腐蚀膨胀处理，去除细小的干扰性的点；

步骤S36:统计当前图像的黑色像素点，求出它们占总图象的百分比，算出郁闭度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。