[发明专利]用于利用LiDAR数据来分析树冠层的方法和装置

权利要求书

1.一种用于从LiDAR数据分析森林的区域的冠层的系统，包括：

处理器，所述处理器被编程为：

分析多个LiDAR数据点高度以定位表示树顶的峰点；

对在围绕所述树顶的位置的多个区域内的LiDAR数据点高度的空间均匀性进行量化，其中每个区域基本上小于所述树木的树冠的预期大小；以及

从所量化的空间均匀性来估计所述树木的特征。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被编程为通过在频域中分析所述LiDAR数据点来对所述LiDAR数据点高度的所述空间均匀性进行量化。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器被编程为对围绕所述树顶的位置的区域的所述LiDAR点高度进行平滑和加窗，并且使用二维快速傅立叶变换（FFT）来分析所平滑的和加窗的LiDAR数据点高度。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理器被编程为通过计算在围绕平均值的FFT输出矩阵内的多个环的单元中的所述频率分量的功率的标准偏差来对LiDAR数据点高度的所述空间均匀性进行量化。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述处理器被编程为计算在所述FFT输出矩阵中的围绕所述平均值的第二环、第三环、第四环以及第五环的单元中的所述频率分量的功率的所述标准偏差。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述处理器被编程为将所述LiDAR数据点高度的均匀性量化为冠层闭合向量，所述冠层闭合向量由CCV=(sd2+sd3)2+(sd4+sd5)2]]>来定义，其中，sd2是所述第二环的所述单元中的所述频率分量的所述功率的所述标准偏差，sd3是所述第三环的所述单元中的所述频率分量的所述功率的所述标准偏差，sd4是所述第四环的所述单元中的所述频率分量的所述功率的所述标准偏差，并且sd5是所述第五环的所述单元中的所述频率分量的所述功率的所述标准偏差。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述特征是所述树木的树冠的大小，并且所述处理器被编程为根据在围绕所述树顶的位置的所述区域中的所述LiDAR数据点高度的所量化的空间均匀性的函数来调整其中LiDAR数据点被视作已经从所述树木反射的区域。

8.一种用于估计森林区域中的树木的数目的系统，包括：

处理器，所述处理器被编程为：

识别表示树顶的LiDAR数据点；

确定在围绕所述树顶的多个区域内的多个LiDAR数据点高度的空间均匀性，其中每个区域基本上小于所述树木的树冠的期望大小；以及

基于所确定的空间均匀性来调整其中LiDAR数据点被视作已经从所述树木反射的区域的大小。

9.一种包含指令的计算机可读存储介质，当执行所述指令时使得处理器：

识别表示树顶的LiDAR数据点；

确定在围绕所述树顶的多个区域内的多个LiDAR数据点高度的空间均匀性，其中每个区域基本上小于所述树木的所述树冠的期望大小；以及

基于所确定的空间均匀性来调整其中LiDAR数据点被视作已经从所述树木反射的区域的大小。

10.一种包含指令的计算机可读存储介质，当执行所述指令时使得处理器通过下述步骤来分析森林的区域的冠层：

分析多个LiDAR数据点高度以定位表示树顶的峰点；

对在围绕所述树顶的位置的多个区域内的LiDAR数据点高度的空间均匀性进行量化，其中每个区域基本上小于所述树木的所述树冠的期望大小；以及

从所量化的空间均匀性来估计所述树木的特征。