橡胶树树干轮廓信息自动化提取方面获进展

近日，中国热带农业科学院橡胶研究所（以下简称橡胶所）机械装备与自动化团队在橡胶树树干轮廓信息提取方面获得新进展，成功提取了橡胶树树干轮廓曲线及其表面特征信息，不仅能提升割胶装备树干轮廓仿形精度，还为橡胶树材积率估算和其它果树环割装备的研发提供了理论依据和技术支撑。相关研究成果发表于Forests。

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橡胶树树干轮廓信息自动化采集系统工作原理     图片来源：中国热带农业科学院橡胶研究所

自动化割胶机械的推广与应用是天然橡胶产业发展的必然趋势，其能有效降低胶工资源短缺、割胶环境恶劣所带来的影响。目前，自动化割胶机械主要采用机械式仿形方法，仿形精度易受树干轮廓形状和树干表面粗糙度的影响，如何实现树干轮廓高精度仿形已成为自动化割胶领域的研究重点，而获取精准的树干轮廓信息是提高仿形精度的关键之一。

研究团队基于激光测距技术，自主设计研发了橡胶树树干轮廓自动化采集系统，实现了树干轮廓点云数据及前水线、后水线、割面、裂缝、凹坑等表面特征信息的自动化采集，轮廓特征识别率为94.67%，结果表明自动化采集系统和方法具有可行性，且样条曲线适用于复杂轮廓的拟合，可作为橡胶树树干轮廓信息提取的有效方法。结合Matrix Laboratory （MATLAB）曲线拟合技术，成功提取了橡胶树树干轮廓曲线，重复提取误差为0.04%，结果表明轮廓信息采集方向和树干位置不会影响轮廓曲线提取精度，在轮廓提取过程中无需进行位置调节，验证了树干轮廓信息提取方法的准确性和稳定性，可保证橡胶树树干轮廓信息提取的精度和效率。

相关论文信息：https://doi.org/10.3390/f14061122