[发明专利]一种三维虚拟场景中树冠宽度测量方法

权利要求书

1.一种三维虚拟场景中树冠宽度测量方法，其特征在于含有以下步骤：在三维场景中构建摄像机、在三维场景中构建刻度尺、计算摄像机到树干距离、更新计算刻度尺空间坐标和计算树冠宽度；还包括以下步骤：

第一步、在三维虚拟场景中创建摄像机，摄像机坐标设置为(X,Y,Z)，朝向树木，使得树木整体可见；

第二步、在三维虚拟场景中构建一把尺寸为M cm的刻度尺，刻度尺在摄像机视野内居中放置，且与摄像机本地X轴平行、距摄像机垂直距离为Am；

第三步、在三维虚拟场景中设置一球状物体从摄像机位置沿摄像机本地Z轴方向，向树木主干处水平匀速移动，匀速移动速度为V m/s；记录球体碰撞到树干所用时间，所用时间计为Ts；由此，计算摄像机到树干的水平距离S，S＝V×T，单位为m；

第四步、当测量树木高度H处的树冠宽度时，刻度尺的坐标相对于摄像机坐标更新为(0，A×sin(arctan((H-Y)/S))，A×cos(arctan((H-Y)/S)))，H-Y为树木高度H数值减去摄像机Y轴坐标值；

第五步、从摄像机位置分别向树木高度H处树冠左右边缘构建连接两点的圆柱体，两圆柱体与刻度尺分别相交于E、F两点；两圆柱体与刻度尺无交点，则调整第二步中M与A值；计算树木高度H处树冠宽度C，单位为m，C＝(S/cos(arctan((H-Y)/S)))×D/A，其中，D为在摄像机处读出的树冠宽度映射到刻度尺的数值，即E、F空间距离，单位为m。