樹木年輪自動(dòng)識(shí)別與提取.pdf

1、從樹木生長(zhǎng)年輪的變化中，我們可以了解樹木歷年的生長(zhǎng)、培育情況，并且通過對(duì)樹木年輪的研究，有助于我們了解當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貧夂蜃兓?、環(huán)境污染等情況。 在以往的研究中，對(duì)樹木年輪的研究主要集中在對(duì)年輪寬度、年輪密度等幾個(gè)指標(biāo)的量測(cè)與分析上。傳統(tǒng)的年輪分析方法都是依據(jù)人眼對(duì)年輪進(jìn)行識(shí)別，再通過量測(cè)工具獲取年輪寬度數(shù)據(jù)。這種依靠人工操作讀取年輪寬度的方法不僅效率低，而且工作繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。更重要的是在判讀年輪、量測(cè)年輪寬度時(shí)，由于年輪邊緣延伸的不

2、規(guī)則變化可能會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來隨機(jī)波動(dòng)的影響，而且人眼的觀測(cè)誤差和疲勞錯(cuò)誤會(huì)進(jìn)一步降低實(shí)際測(cè)量的精度。上面這些因素都成為了將大量采集樣本轉(zhuǎn)換成分析數(shù)據(jù)的瓶頸。 近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展，信息化技術(shù)正在改變著傳統(tǒng)林業(yè)的研究方式，特別是計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得設(shè)計(jì)出一套自動(dòng)識(shí)別定標(biāo)樹木年輪的系統(tǒng)成為了可能。目前世界上較成熟的年輪分析系統(tǒng)主要是加拿大REGEN2、公司的WinDENDRO和德國(guó)Frank Rinn公司

3、的LINTAB，本文的研究正是基于WinDENDRO年輪分析系統(tǒng)對(duì)多種類型的年輪圖像進(jìn)行了自動(dòng)識(shí)別測(cè)量。研究實(shí)驗(yàn)表明，系統(tǒng)所提供的年輪分析功能對(duì)于理想圖像樣本識(shí)別效率高，而實(shí)際應(yīng)用中年輪圖像可能存在著色調(diào)變化不均勻、樹脂道斑、打磨痕跡等干擾信息，系統(tǒng)識(shí)別的效果很不理想。針對(duì)以上情況，本文探討了利用計(jì)算機(jī)圖像處理的幾種方法，對(duì)實(shí)際采集的年輪圖像進(jìn)行直方圖修改、平滑濾波、二值化處理等處理，使處理后的圖像在應(yīng)用到WinDENDRO分析系統(tǒng)時(shí)，