[发明专利]一种基于激光测距传感器的树干轮廓测量方法

摘要

本发明公开了一种基于激光测距传感器的树干轮廓测量方法，其特征在于：包括以下步骤：首先在树干轮廓周围建立一个等边三角形ΔABC，树干轮廓位于该等边三角形ΔABC内，设该等边三角形ΔABC的边长为L；通过所述等边三角形ΔABC的三条中线将树干轮廓分成三段弧线，三段弧线分别表示为A'B'、B'C'和C'A'；建立直角坐标系xOy，分别测量A'B'段轮廓、B'C'段轮廓和C'A'段轮廓在该直角坐标系xOy中的坐标；将测量得到的树干轮廓上各点坐标值传送至PC机，PC机采用画图软件得到该树干轮廓图像；通过本发明提出的树干轮廓测量系统以及树干轮廓测量方法，可以准确有效地测量树干轮廓，树干轮廓得到准确地估算；测量效率高、测量效果佳。

主权项

1.一种基于激光测距传感器的树干轮廓测量方法，其特征在于：包括以下步骤：S1首先在树干轮廓周围建立一个等边三角形△ABC，树干轮廓位于该等边三角形△ABC内，设该等边三角形△ABC的边长为L；S2通过所述等边三角形△ABC的三条中线将树干轮廓分成三段弧线，三段弧线分别表示为A'B'、B'C'和C'A'，进入S3；S3建立直角坐标系xOy，分别测量A'B'段轮廓、B'C'段轮廓和C'A'段轮廓在该直角坐标系xOy中的坐标，进入S4；S4将测量得到的树干轮廓上各点坐标值传送至PC机，PC机采用画图软件得到该树干轮廓图像；所述步骤S3包括以下步骤：S31将三段弧线A'B'、B'C'、C'A'中任意一段弧线对应的等边三角形△ABC的边作为x轴，以该边的一个顶点作垂直于x轴的y轴，设该顶点为点O，得到直角坐标系xOy，设A'B'段轮廓对应的等边三角形△ABC的边为AB，B'C'段轮廓对应的等边三角形△ABC的边为BC，C'A'段轮廓对应的等边三角形△ABC的边为CA，设A'B'段轮廓对应的边AB为x轴，以点A作垂直于x轴的y轴，设点A为点O，得到直角坐标系xOy；S32测量A'B'段轮廓上任意一点D'在所述直角坐标系xOy中的坐标(xD',yD')：利用步进电机驱动激光测距传感器从A点运动至点D'在x轴上的投影点D点，利用固定在步进电机上的光电编码器以及该步进电机的步距角计算得到A点与D点之间的距离AD，则xD'＝AD；利用激光测距传感器测量得到D点与D'点之间的距离DD'，则yD'＝DD'；则确定D'在直角坐标系xOy中的坐标(xD',yD')满足公式(1)：激光测距传感器在步进电机的作用下从A'B'段轮廓上点A'扫描至点B'，从而测量得到A'B'段轮廓上任意一点D'在所述直角坐标系xOy中的坐标(xD',yD')；S33测量上任意一点E'在所述直角坐标系xOy中的坐标(xE',yE')：以B'C'段轮廓对应的等边三角形△ABC的边BC为x'轴，以点B作垂直于x'轴的y'轴，得到直角坐标系x'By'；首先测量B'C'段轮廓上任意一点E'在直角坐标系x'By'中的坐标(x'E',y'E')：利用步进电机驱动激光测距传感器从B点运动至点E'在x'轴上的投影点E点，利用固定在步进电机上的光电编码器以及该步进电机的步距角计算得到B点与E点之间的距离BE，则x'E'＝BE；利用激光测距传感器测量得到E点与E'点之间的距离EE'，则y'E'＝EE'；则确定B'C'段轮廓上任意一点E'在直角坐标系x'By'中的坐标(x'E',y'E')满足公式(2)：根据公式(3)换算得到B'C'段轮廓上任意一点E'在所述直角坐标系xOy中的坐标(xE',yE')：激光测距传感器在步进电机的作用下从B'C'段轮廓上点B'扫描至点C'，并计算得到B'C'段轮廓上任意一点E'在所述直角坐标系xOy中的坐标(xE',yE')；S34测量C'A'段轮廓上任意一点F'在所述直角坐标系xOy中的坐标(xF',yF')：以C'A'段轮廓对应的等边三角形△ABC的边CA为m'轴，以点C作垂直于m'轴的n'轴，得到直角坐标系m'En'；首先测量C'A'段轮廓上任意一点F'在直角坐标系m'En'中的坐标(m'E',n'E')：利用步进电机驱动激光测距传感器从C点运动至点F'在m'轴上的投影点F点，利用固定在步进电机上的光电编码器以及该步进电机的步距角计算得到C点与F点之间的距离CF，则m'E'＝CF；利用激光测距传感器测量得到F'点与F点之间的距离FF'，则n'E'＝FF'；则确定C'A'段轮廓上任意一点F'在直角坐标系m'En'中的坐标(m'E',n'E')满足公式(4)：根据公式(5)换算得到C'A'段轮廓上任意一点F'在所述直角坐标系xOy中的坐标(xF',yF')：激光测距传感器在步进电机的作用下从C'A'段轮廓上点C'扫描至点A'，并计算得到C'A'段轮廓上任意一点F'在直角坐标系xOy中的坐标(xF',yF')。