| 树木年轮信息解析系统研制与试验 |
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| 引用本文： | 孙林豪,冯仲科,邵亚奎,苏珏颖,安佳怡,张标,王智超.树木年轮信息解析系统研制与试验[J].农业工程学报,2023,39(4):16-26. |
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| 作者姓名： | 孙林豪 冯仲科 邵亚奎 苏珏颖 安佳怡 张标 王智超 |
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| 作者单位： | 1. 北京林业大学精准林业北京市重点实验室，北京 100083；;1. 北京林业大学精准林业北京市重点实验室，北京 100083；2. 海南大学热带特色林木花卉与种质创新教育部重点实验室，海口 570228；;3. 国家林业和草原局华东调查规划院，杭州 310019 |
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| 基金项目： | 海南省重点研发计划项目（ZDYF2021SHFZ256）；北京林业大学科技创新计划项目（PTYX202105）；国家自然科学基金项目（U1710123） |
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| 摘 要： | 树木年轮信息在树木年代学、气候学、生态学、灾害学和环境学等领域研究中有重要的作用。为准确、快速地获取树木年轮信息，降低工作强度和操作复杂度，该研究设计了一种树木年轮信息解析系统。该系统在硬件上进行了机电一体化设计，主要包含滑台模组、旋转编码器、步进电机、置物台、手轮、工业相机、控制箱、光学显微镜、电脑等组件，基于C#语言和OpenCvSharp工具包设计上位机，所设计的上位机软件通过与工业相机、采集器和控制器通信来实现对年轮信息采集、处理和存储，实现位置计算、电机控制和图像识别。系统设计了2种方法进行年轮信息解析：1）电子显微定位法。在常规显微定位法的基础上，基于旋转编码器和螺旋测距法感知滑台线性位移进而实现年轮宽度测量，并使用工业相机和显示器代替传统显微镜来判读年轮线，最后可生成年轮解析图表；2）图机辅助法。在电子显微法的基础上，结合图像识别与电机控制算法进行改进。为验证系统的年轮宽度测量精度、年轮线识别准确率和解析效率，以传统显微镜和光学标定板作为参照工具，采集油松、落叶松、杨树、白桦4个树种的木芯样品进行试验。试验结果表明：在年轮宽度测量精度上，电子显微定位法和图机辅助法的平均绝...
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| 关 键 词： | 解析 测量 树木年轮 旋转编码器 上位机 |
| 收稿时间： | 2022/11/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/1/30 0:00:00 |
Development and experiments of a tree ring information analysis system |
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| SUN Linhao,FENG Zhongke,SHAO Yakui,SU Jueying,AN Jiayi,ZHANG Biao,WANG Zhichao.Development and experiments of a tree ring information analysis system[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2023,39(4):16-26. |
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| Authors: | SUN Linhao FENG Zhongke SHAO Yakui SU Jueying AN Jiayi ZHANG Biao WANG Zhichao |
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| Institution: | 1. Precision Forestry Key Laboratory of Beijing, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;;1. Precision Forestry Key Laboratory of Beijing, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; 2. Key Laboratory of Genetics and Germplasm Innovation of Tropical Special Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, Hainan University, Haikou 570228, China;;3. East China Survey and Planning Institute, National Forestry and Grassland Administration, Hangzhou 310019, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | analysis measurement tree ring rotary encoder upper computer |
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