[发明专利]一种林带疏透度的图像快速分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及防护林生态工程学，具体涉及一种林带疏透度的图像快速分析方法。

背景技术

防护林带的防护作用取决于特定结构的林带对风速、湍流应力以及压力等空气动力学特征的影响。在众多林带结构因子中, 疏透度是其它各项结构因子的综合表征。因此, 在生产及理论研究中，常用疏透度作为区别林带结构优劣的最主要指标之一。疏透度测度多采用目测法、方格景框法、概率估测法以及间接的模型测度方法。但这些方法的粗放性很不适合结构研究与指导生产实践的需要。为更精确测定林带的疏透度, 国外学者用数字化扫描方法测定单株树的疏透度, 并发展形成了利用光学相机获得林带影像并结合数字图像处理软件测定林带疏透度的方法, 实现了林带透光疏透度更精确的定量化测度。但用光学相机获取相片对于需要大量照片的科研和生产工作来说成本太高, 而且将照片扫描入计算机时也会降低分辨率。随着计算机图像处理技术的提高及数码技术的不断完善, 使数码相机与计算机图形处理方法相结合来准确、快速的定量测定防护林带的疏透度, 进而通过对防护林带疏透度的研究来指导生产成为可能。为此通过数码相机与常规图像处理软件（如Photoshop 8.0）以及图像分析系统软件Delta-T Scan(Cambridge，CB50EJ，UK)相结合的计算林带疏透度的图像分析方法，通过野外观测和室内风洞实验得到验证，以其快速、准确、操作简便、实用性强和便于推广应用，为防护林营造和结构优化提供科学的理论依据。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种林带疏透度的图像快速分析方法，该方法是利用数码相机与常规图像处理软件（ Photoshop 8.0）以及图像分析系统软件Delta-T Scan

(Cambridge，CB50EJ，UK)相结合，通过数码照片上林带枝叶与空隙之间的色差，经软件处理将它们严格分割开，由林带枝叶和空隙所占图像的面积比例来计算疏透度（林带相片疏透度），用以估算林带的实际疏透度。本发明所述方法可用于防护林林带疏透度的定量化测定。

本发明所述的一种林带疏透度的图像快速分析方法，其特征在于按下列步骤进行：

a、标尺设定：拍摄前在所摄取林带的边缘放置5m长度塔尺，通过塔尺高度为图像处理设定标尺，以便计算林带林带平均高度及枝下高；

b、图像拍摄：在垂直于林带20-30m 处摄取垂直林带截面的数码照片，照片拍摄高度和中心为林带平均高度；

c、图像处理：通过常规图像处理软件，根据平均枝下高来界定林冠区域和林干区域的范围，上限以林带平均高度为准，林冠与林干分界线以平均枝下高为准，将林带枝叶间的空隙替换成黑色，将林带枝叶替换成白色，图像模式选择为灰度位图，格式为TIF；

d、图像分析：利用图像分析系统软件分别统计林冠、林干、林冠区域和林干区域所占面积；

e、疏透度测定：疏透度测定采用加权平均法得到林带疏透度值。