基于二维激光雷达植株高度测量系统的研究

来源：电子测量技术杂志2021年第4期北京时间：

作者：张宏群，刘开辉，郑峰，陈佳力，陈思

单位：1.南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏 南京 210044;2.航天新气象科技有限公司，江苏 无锡 214127

摘要：植株高度数据的获取主要依靠人工测量的方式，这种方式不仅费时费力，而且具有一定的主观性。为了解决这一问题，构建了一个植株高度测量系统，设计了一种能够俯仰扫描的激光雷达扫描装置，通过控制二维激光雷达旋转，实现植株的三维重现，进而得到其高度信息。使用该系统，对绿萝和万年青这种单株植株采用侧面整体轮廓扫描的方式，得到侧面投影，计算得到高度；对小叶黄杨绿篱和金叶女贞绿篱多株植株采用随机抽样一致性算法（RANSAC）拟合修正，再使用曲线检测—正态核密度检测方法滤除冠层部分的离群点，从而计算得到高度。实验结果表明，利用该系统获取的植株高度与人工测量值的相对偏差最大不超过6%。该系统在植株高度测量方面，具有良好的实用价值。

关键词：植株高度;测量;二维激光雷达;点云处理;LiDAR

基金资助：无锡市现代产业发展资金项目(WX18IIAG617)