[发明专利]多源林区采育目标检测系统

说明书

本发明设计了一种基于多传感器融合的林区采育目标检测系统。本系统由二维激光测距仪和红外热像仪搭建而成，对林区采育目标的红外热图像、可见光图像和激光数据进行采集。通过图像分割、图像融合等方法对图像数据进行处理，提取采育目标的颜色、温度、区域等特征；同时通过过滤、去噪等方法获取有效激光数据点，并将激光数据与图像数据进行配准关联，以获取目标的宽度和位置信息。最后建立支持向量机模型，通过融合不同传感器提取的互补特征，可以有效对林区采育目标进行检测和识别。本方案充分利用多源信息，将各传感器的优点结合起来，减少由单一传感器所引起的不确定性，可以有效检测林区采育目标，提高林区作业效率，增强作业能力。

技术领域

本发明涉及一种快速、准确、对林区采育目标进行检测的系统。是一种应用在联合林木采育机上进行采育作业的智能辅助系统，能够帮助操作员确认采育目标的信息，提高林木采育机的工作效率并降低作业危险。

背景技术

为满足我国林业产业快速发展的需要，林业采育作业机械装备逐渐代替人工作业，目前国内研制的多功能采育机，能够完成人工林采育的全部作业过程，作业效率最高可达人工采育生产的80倍以上。但由于林地环境复杂，障碍物的影响，造成了连续采育作业的间断，并增加了操作员的危险性，降低了作业效率。准确识别采育目标，检测作业环境信息，并及时反馈进行安全预警，可以提高作业效率，增强作业能力，同时也降低了操作员的操作危险。

发明内容

由于林地环境复杂，障碍物的影响，会造成采育机连续采育作业的间断，增加操作危险性，并降低了作业效率。然而单一传感器获取的信息不够充分，不足以表达复杂的林区环境，因此本发明采用多传感器融合技术，通过融合各传感器提供的互补特征，可以快速、有效、准确的对林区采育目标进行检测。

具体有以下几方面内容：

1.搭建基于二维激光测距仪（图2中1）、红外热像仪（图2中2）的林区采育目标信息采集系统。二者固定于同一平面上，置于二自由度云台（图2中3）上，由三脚架（图2中4）支撑，并分别连接至上位机（图2中5），由上位机对传感器的数据采集进行统一控制。

2.对所采集的激光数据进行过滤、去噪等优化处理；同时对红外图像及可见光图像进行图像分割、特征提取等处理。

3.通过图像融合技术，丰富检测目标的图像信息，获取单一图像中的隐藏目标，提高图像数据的准确性。通过激光与图像配准，可以明确检测目标，同时确定目标的位置信息

4.通过对大量样本数据学习，建立支持向量机分类器模型，基于提取的目标特征对采育目标进行识别，可以快速有效的检测出林区立木。

本发明的有益效果在于：

①搭建基于红外热像仪和二维激光扫描仪的信息采集系统，二者固定于同一平面上，便于数据的融合标定，获取真实准确的数据。

②充分利用多源信息，将各传感器图像的优点结合起来，最大限度地获得对各种特征的信息描述，并减少由单一传感器所引起的不确定性。

③支持向量机分类器模型的建立，是基于对大量样本数据的学习，可靠性高，可以快速准确的检测到林区立木。

附图说明

图1为本发明整体流程图；

图2为本发明数据采集平台结构；

图3为本发明算法流程图。

具体实施方式

本发明具体的实施方式如下：

1.根据图1，确立系统总体方案，建立总体方案文档，包括：

a.检测系统设备选取，主要功能、技术指标、原理性方框图及文字说明；

b.数据融合方法原理及说明；