橡膠樹樹干輪廓信息自動化提取方面獲進展

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近日，中國熱帶農業科學院橡膠研究所（以下簡稱橡膠所）機械裝備與自動化團隊在橡膠樹樹干輪廓信息提取方面獲得新進展，成功提取了橡膠樹樹干輪廓曲線及其表面特征信息，不僅能提升割膠裝備樹干輪廓仿形精度，還為橡膠樹材積率估算和其它果樹環割裝備的研發提供了理論依據和技術支撐。相關研究成果發表于Forests。

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橡膠樹樹干輪廓信息自動化采集系統工作原理     圖片來源：中國熱帶農業科學院橡膠研究所

自動化割膠機械的推廣與應用是天然橡膠產業發展的必然趨勢，其能有效降低膠工資源短缺、割膠環境惡劣所帶來的影響。目前，自動化割膠機械主要采用機械式仿形方法，仿形精度易受樹干輪廓形狀和樹干表面粗糙度的影響，如何實現樹干輪廓高精度仿形已成為自動化割膠領域的研究重點，而獲取精準的樹干輪廓信息是提高仿形精度的關鍵之一。

研究團隊基于激光測距技術，自主設計研發了橡膠樹樹干輪廓自動化采集系統，實現了樹干輪廓點云數據及前水線、后水線、割面、裂縫、凹坑等表面特征信息的自動化采集，輪廓特征識別率為94.67%，結果表明自動化采集系統和方法具有可行性，且樣條曲線適用于復雜輪廓的擬合，可作為橡膠樹樹干輪廓信息提取的有效方法。結合Matrix Laboratory （MATLAB）曲線擬合技術，成功提取了橡膠樹樹干輪廓曲線，重復提取誤差為0.04%，結果表明輪廓信息采集方向和樹干位置不會影響輪廓曲線提取精度，在輪廓提取過程中無需進行位置調節，驗證了樹干輪廓信息提取方法的準確性和穩定性，可保證橡膠樹樹干輪廓信息提取的精度和效率。