基于Hough变换的树木雷达根系识别和定位技术研究

发布时间：2021-06-01 22:35

　　地下根系是树木的重要组成部分,在生态系统中扮演着非常重要的角色。然而树木根系在地下的生长纵横交错且分支众多,加之土壤的不透明性阻碍根系的检测,成为林木根系原位无损检测主要的技术瓶颈。传统的林木根系检测方法费时费力,且破坏性大。为了解决此难题,本文采用树木雷达对林木根系探测的方法,即电磁波通过介电常数不同的根系-土壤分界面时,在雷达图上形成清晰的双曲线反射,对林木根系实现真正的无损检测。基于此原理,本文的研究内容及所用到的方法如下:首先,从雷达波传播理论和反射理论阐述了树木雷达工作的基本原理,包括树木雷达的工作方式、树木雷达数据解释形式以及主要技术参数设备;其次简要说明了树木雷达回波双曲线的形成原理,按一定流程实现雷达回波信号预处理和杂波的抑制;从根系检测理论与根系无损检测现有研究出发,结合正演数值模拟实验和现场预埋控制实验分析研究不同根系生长分布情况对树木雷达根系检测的影响,并获得了不同根系敏感因素（直径、埋藏深度、垂直间距和水平间距、朝向）对树木雷达根系检测的影响规律;在正演模拟实验和预埋控制实验的基础上,实现随机霍夫变换算法对根系特征曲线的识别,使用对称度曲线与霍夫变换相结合的算法... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

根系无损探测成像方法

雷达记录示意图

树木雷达设备Figure2.2Treeradarequipment

【参考文献】：
期刊论文
[1]活立木内部缺陷雷达波检测研究[J]. 文剑,李伟林,肖中亮,张京,韩红岩.  农业机械学报. 2017(10)
[2]原位根系三维构型测量系统的设计与实现[J]. 陈富强,周学成,李一海,杨自尚,王高峰,闫露露.  计算机工程与应用. 2018(10)
[3]探地雷达识别树木内部缺陷层位技术的研究[J]. 肖夏阳,文剑,高林,肖中亮,李伟林.  林业机械与木工设备. 2017(04)
[4]差分GPS实现探地雷达图像地形校正方法研究[J]. 李双飞,李家存,张迪.  地质力学学报. 2016(03)
[5]应用探地雷达对黄帝陵古柏树干和粗根的研究[J]. 甘明旭,孙涛,康永祥,刘星旦,李小军.  西北林学院学报. 2016(04)
[6]探地雷达数值模拟及其在隧道检测中的应用[J]. 黄元元,张武洪.  铁道标准设计. 2016(06)
[7]基于GprMaxV2.0的树木根系正演模拟[J]. 李克新,贾佳,宋文龙,马婉莹.  东北林业大学学报. 2016(02)
[8]探地雷达图像目标检测算法研究[J]. 陈天斌,郇黎明,王琮,刘睿.  计算机测量与控制. 2015(07)
[9]基于改进粒子群优化的探地雷达波形反演算法[J]. 郑适,张安学,岳思橙,蒋延生.  电子与信息学报. 2014(11)
[10]基于梯度幅度和Hough变换的林木根系GPR目标检测[J]. 宋文龙,杨鑫,李克新,贾鹤鸣.  北京林业大学学报. 2013(06)

博士论文
[1]探地雷达地雷图像处理与目标识别方法[D]. 张菁.哈尔滨工程大学 2005

硕士论文
[1]TRU树木雷达参数校正方法研究[D]. 刘星旦.西北农林科技大学 2017
[2]基于探地雷达的树木根系图像处理与根直径估计[D]. 贾佳.东北林业大学 2017
[3]探地雷达地下浅层砂体和管道探测技术研究[D]. 尤志鑫.吉林大学 2016
[4]探地雷达检测地下缺陷的应用研究[D]. 孔令翔.中国计量学院 2016
[5]基于探地雷达城市地下空间图像的探测识别研究[D]. 向伟.湖南大学 2014
[6]基于HOUGH变换的林木根系探地雷达图像处理与波速估计[D]. 杨鑫.东北林业大学 2014
[7]地下植物根茎探测技术研究[D]. 杜胜龙.南京理工大学 2014
[8]基于ANN的探地雷达浅层目标识别与电性能参数的反演[D]. 李巍.南昌大学 2012
[9]图像的边缘检测方法研究[D]. 张春雪.江南大学 2011
[10]探地雷达图像的目标检测和半径估计[D]. 刘雅瑜.福州大学 2011



本文编号：3210288