基于林区采育机械的视觉和激光融合算法

彭 洋 ，孔建磊， 刘晋浩， 黄青青

(北京林业大学 工学院，北京 100083)

0 引言

我国人工林保持快速发展趋势，现有人工林保存面积继续居世界首位。随着林业生产由劳动力集约型向技术集约型的转变[1-2]，林业与环境特种装备研究所研制成功了国内首台多功能履带式林木联合采育机，该多功能林木联合采育机是集采伐、打枝、去皮、造材、集材及归堆等于一体的作业机械，大大提高了劳动生产率和木材生产的安全性[3]。然而，由于林地环境复杂，在实地作业过程中发现操作员需要对林木状况及作业环境进行观察和测量，造成了连续作业的间断，降低了作业效率，尤其在光线差的条件下会大大增加操作员的作业危险性[4]。因此，智能检测感知作业环境，准确识别采育目标并获取其方位信息，可有效避免上述问题，增强采育机的作业能力。

目前，国外对林业装备智能检测系统的研究及应用已经较为广泛，国内虽然已经开始使用激光扫描系统来进行林区环境测量，但车载多传感器信息融合尚没应用在林区采育目标识别中。因此，本文将多传感器信息融合技术引入到林业联合采育装备中，在优化数据的基础上提取林区目标的视觉和激光特征，通过高维FSVM模型对不同目标的特征向量进行学习和训练，实现对采育目标的有效识别。

1 实验设备及环境

本研究中，应用SICK LMS511-PRO 二维激光测距仪、Microsoft LifeCam Studio可见光像机和ART-640 THERMO 红外热像仪以及XSEN MTI-100惯性传感器搭建多传感器信……