基于机器视觉的马尾松苗木活力研究的设计与实现文献综述
摘要: 生态文明建设、现代林业建设需要数量充足、质量优良的苗木,苗木质量具体表现在各个方面,即优良的遗传品质、优良的造林质量性状。苗木质量评价是苗木质量调控的核心问题之一,因此,精准评价苗木质量、调控苗木质量成为林业行业的关键技术问题。目前苗木质量的评价主要是依据苗高、地径和根系状况等形态指标,而形态指标的测量通常采用直尺与游标卡尺由人工直接测量,耗费了大量的人力、物力,且耗时较长,因此应用先进的技术手段实现马尾松苗木形态特征快速精准评价对生态文明建设、现代林业建设具有非常重要的意义。
本论文为马尾松苗木活力指数提取若干关键技术研究，采用基于机器视觉的三维重建技术实现了对马尾松苗木若干形态学指标的快速、无损、准确提取
关键词：马尾松;机器视觉;三维重建; 形态指标;活力研究.
- 研究的目的与意义
生态文明建设、现代林业建设需要数量充足、质量优良的苗木,苗木质量评价是苗木
质量调控的核心问题之一。马尾松是我国重要的绿化树种，其苗木质量对于马尾松的生长具有重要作用。传统的根生长势方法是被广泛接受的苗木质量判断方法，但是因为其花费时间较长，对于看重时效性的场合无法应用。形态学指标是通过传统的测量工具测试根、茎、叶等尺寸来判断马尾松苗木的活力。具有手工测量费时费力、测量精度也无法保障等缺陷。为实现马尾松苗木活力特征快速精准评价,从而设计了一套基于通过神经网络方法对马尾松苗木活力进行分类，以达到高效、准确的判断马尾松活力的功能。因此应用先进的技术手段实现马尾松苗木质量快速精准评价具有非常重要的意义。
二．国内外的研究概况
上世纪中叶以来，世界各地的森林学专家对苗木质量评价方法进行了大量的研究，经历了从形态指标到生理指标再到苗木活力的表现指标的几个发展阶段。目前，世界各地对苗木质量的研究工作已从单一形态质量指标逐渐扩展到形态与生理指标相结合的前沿领域，并取得了一定的成果。苗木质量评价也从育苗过程延伸至起苗、贮藏、运输、栽植及早期生长的整个过程中。我国对苗木质量与造林绿化关系的研究始于20世纪50年代，20世纪80年代开始，通过定点研究，对中国主要造林树种苗木的质量，用形态指标制定了国家标准，各省在此基础上制定出了相应的地方标准，用来指导育苗工作和苗木质量的检验，对育苗技术的改进和提高以及苗木质量评价研究起到了促进作用。1999年，在大量研究和实践基础上，修订形成新的强制性国家标准《主要造林树种苗木质量分级》，标志着我国苗木质量评价工作进入了新的阶段。
苗木指标是通过传统的测量工具测试根、茎、叶等尺寸来判断马尾松苗木的活力。形态指标的测定相对比较简单,在苗木质量评价中使用也最为普遍。受到苗木所处生长环境的制约，苗高与最终实际产生的造林效果之间的关系非常复杂，但是行业相对普遍认同的观点是选用苗高大的苗木是造林的基础保障，有利于提高造林效果。地径与其他指标相比，地径最能预测造林效果，然而仅依靠地径单一指标来预测苗木造林效果是有风险的。高径比反映了苗木高度和粗度的平衡关系，是反映苗木抗性及造林成活率的较好指标。在评价苗木质量的形态学指标当中，苗高和地径使用的频率最高。总的来说，因为苗木形态指标相对比较容易测定，在苗木质量评价中使用最为普遍。
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