| 基于自适应差分进化算法拟合圆的树干胸径测量方法 |
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| 引用本文： | 胡春华,李萍萍,金成磊,朱 乐.基于自适应差分进化算法拟合圆的树干胸径测量方法[J].农业机械学报,2018,49(9):183-188. |
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| 作者姓名： | 胡春华 李萍萍 金成磊 朱 乐 |
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| 作者单位： | 南京林业大学信息科学技术学院;南京林业大学生物与环境学院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2017YFD0600905-1）和江苏高校优势学科建设工程项目（PAPD) |
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| 摘 要： | 提出一种参数自适应的差分进化算法(Adaptive differential evolution,ADE)拟合圆的方法对树干胸径进行测量。采用实验室自制胸径测量平台采集树干胸径数据,对采集到的数据用K-means算法进行聚类,分割出背景与目标。为提高测量精度,采用角度补偿法对树干表面点到激光传感器中心的偏角进行补偿。对补偿后的数据,以激光传感器中心为坐标原点,计算出树干表面点横纵坐标。最后对树干表面坐标点采用自适应差分进化算法拟合圆,拟合过程中,差分进化过程的种群数、进化策略、变异尺度以及交叉概率随着进化过程自适应变化。分别对校园内与人工林地各40棵不同大小的树进行了测量与拟合,其拟合时间为1.41 s,拟合结果与实际值比较分析,RMSE分别为4.996 mm与4.500 mm。并与Levenberg-Marquardt(LM)算法、粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)以及Hough变换拟合圆法测量树干胸径进行了分析与比较,实验结果表明所提方法能更有效准确地测量出树干胸径。
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| 关 键 词： | 单木胸径 差分进化算法 激光传感器 参数自适应 |
| 收稿时间： | 2018/5/14 0:00:00 |
Measurement of Tree Diameter at Breast Height Based on Adaptive Differential Evolution Algorithm for Circle Fitting |
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| HU Chunhu,LI Pingping,JIN Chenglei and ZHU Le.Measurement of Tree Diameter at Breast Height Based on Adaptive Differential Evolution Algorithm for Circle Fitting[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2018,49(9):183-188. |
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| Authors: | HU Chunhu LI Pingping JIN Chenglei and ZHU Le |
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| Institution: | Nanjing Forestry University,Nanjing Forestry University,Nanjing Forestry University and Nanjing Forestry University |
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