基于红外结构光三维技术的土壤表面粗糙度测量

作     者：李宗南 陈仲新 王利民 姜志伟 Li Zongnan;Chen Zhongxin;Wang Limin;Jiang Zhiwei

作者机构：农业部农业信息技术重点实验室北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 

基　　金：农业部"948"计划项目"农业遥感监测系统关键技术引进"(2011-G6) 欧盟第七框架项目(FP7)电子农业(270351) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2013年第29卷第21期

页      码：137-142页

摘      要：土壤表面粗糙度是一项重要的土壤物理参数,已有的各种测量方法存在测量效率和误差难以兼顾的问题。为了在一定精度下提高野外测量工作效率,该研究基于红外结构光技术设计了一套便携的土壤表面粗糙度测量系统。该系统主要包括红外结构光扫描仪、便携式计算机、支架等,具有3.2 mm空间分辨率和3 mm的距离分辨率的性能。通过水平面板测量试验,发现本系统相对误差较小,相对误差最小区域中0.5个测量单位以内的误差(e≤1.5 mm)占87.87%,1个测量单位以内的误差(e≤3 mm)占99.58%,而大于1个测量单位的误差仅占0.42%。通过土壤表面粗糙度测量试验,发现本系统绝对误差较明显,其测量结果低于1 mm分辨率的土壤粗糙度值。通过误差分析发现:该系统的测量误差包括固有误差和随机噪声,呈特定的规律性分布;导致绝对测量误差的主要原因为该系统的性能;由于系统的随机噪声,基于水平面板距离图像的土壤表面距离图像校正存在不确定性。该研究结果为进一步降低红外结构光三维技术测量土壤表面粗糙度的误差提供了依据。

主 题 词：土壤 粗糙度测量 表面特性 测量方法 红外结构光 三维测量技术 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 09[农学] 082801[082801] 0903[农学-动物生产类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 090301[090301] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.21.017

馆 藏 号：203565972...