森林冠層孔隙度提取方法比較

宋文龍，郭 慧，宋佳音

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

森林冠層孔隙度提取方法比較

宋文龍，郭 慧，宋佳音

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

選取最大熵算法、OTSU算法和改進(jìn)OTSU算法對同一副魚眼鏡頭的冠層半球圖像進(jìn)行孔隙度提取，并將結(jié)果與Winscanopy軟件所得結(jié)果進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明，改進(jìn)的OTSU算法與Winscanopy具有最高的相關(guān)性，改進(jìn)OTSU算法為有效獲取冠層孔隙度開辟了新途徑。

Winscanopy；半球圖像；冠層孔隙度；改進(jìn)OTSU算法

葉面積指數(shù)是衡量森林冠層生長情況的一個非常重要的指標(biāo)。葉面積指數(shù)的測量分為直接法和間接法[1]。直接法雖結(jié)果真實(shí)但卻不易實(shí)施，因此間接法得到了非常廣泛的應(yīng)用。目前間接測量法中主要包括相對生長測定法、斜點(diǎn)樣方法和光學(xué)測量法。目前主要采用的光學(xué)測量法中，使用的儀器主要包括LAI-2000、HemiView、TRAC等。但光學(xué)測量法在使用時受到地面諸多因素的影響，如光照強(qiáng)度、曝光率、測量時間等，因此國內(nèi)外學(xué)者對于此方法進(jìn)行了諸多研究。在間接法中，Winscanopy軟件得到了多方面的認(rèn)可，但由于商業(yè)化軟件使用范圍受到限制，所以本文采用光學(xué)測量法對冠層孔隙度進(jìn)行提取，進(jìn)而與Winscanopy軟件進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證結(jié)果的可靠性。

森林冠層半球圖像孔隙度即為半球圖像中天空占整個圖像的比例。冠層半球圖像是通過帶有魚眼鏡頭的數(shù)碼相機(jī)由下向上拍攝所得。冠層孔隙度對于研究(如葉面積指數(shù)、葉傾角等)具有非常重要的意義，因此本文選取最大熵算法、OTSU算法、改進(jìn)OTSU算法對冠層參數(shù)中的冠層孔隙度進(jìn)行提取，以期為冠層的結(jié)構(gòu)和特征研究提供最佳的冠層孔隙度提取方法?！?br>