AutoCAD在解析木圓盤(pán)數字照片中的應用

　　介紹了使用AutoCAD 測量圓盤(pán)年輪寬度的方法與步驟。采用計算比例尺的方法對AutoCAD 中的圓盤(pán)數字照片進(jìn)行縮放達到實(shí)物尺寸，再使用AutoCAD 中的測量工具進(jìn)行東西和南北兩方向上的年輪寬度測量，通過(guò)模擬圓盤(pán)對圓盤(pán)數字照片的變形誤差進(jìn)行了分析，其精度達到了生產(chǎn)要求，且此方法方便實(shí)用。

　　引言

　　圓盤(pán)測量是樹(shù)干解析中最基礎的環(huán)節之一，是內業(yè)工作中最精細復雜的工作之一，通過(guò)樹(shù)干解析我們可以知道樹(shù)木個(gè)體的生長(cháng)過(guò)程，從而從整體上估算林分的生長(cháng)特征。目前科研上較多地使用遙感技術(shù)和激光技術(shù)對年輪寬度進(jìn)行測量，這些先進(jìn)的技術(shù)不僅受設備和正版軟件價(jià)格的限制，而且操作復雜，需要專(zhuān)門(mén)培訓，難以應用到生產(chǎn)實(shí)踐中; 也有通過(guò)大型掃描儀對圓盤(pán)進(jìn)行精確掃描，再利用專(zhuān)門(mén)軟件進(jìn)行處理，通常只使用于科研中。人工實(shí)物測量也很難達到精度要求。

　　AutoCAD 是一款自動(dòng)計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計的軟件。它的多文檔設計環(huán)境，讓非計算機專(zhuān)業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì )使用。

　　本研究嘗試將AutoCAD 和數字照片使用于解析木圓盤(pán)測量。因為照片所拍攝的面積小，拍攝距離較近，影像變形小，測量精度高，能滿(mǎn)足科研和生產(chǎn)要求。由于不需要大型設備，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行處理，操作簡(jiǎn)單，容易推廣。

　　1、方法原理

　　數碼相機是通過(guò)將凸透鏡形成縮小的倒立的影像聚焦在成像元件CCD/CMOS 上，通過(guò)A/D 轉換器將每個(gè)像素上光電信號轉變成數碼信號，再經(jīng)過(guò)DSP 處理成數碼圖像存儲到存儲介質(zhì)當中。將相機和拍攝面平行，形成的影像將和拍攝面平行，只是照片中的影像尺寸和原物比例不同，需要將照片轉換到一定比例下進(jìn)行測量，就能得到和實(shí)物比例一致的數據。在拍攝照片時(shí)放置一把直尺作為對照，在A(yíng)utoCAD 中對直尺進(jìn)行測量就能算縮放比例。將照片按這一比例在A(yíng)utoCAD 中打開(kāi)后，利用AutoCAD 簡(jiǎn)單的繪圖和測量功能，再應用Excel 辦公軟件就能完成年輪寬度的測量。

　　3、討論

　　解析木圓盤(pán)數字化處理，可以解決人工實(shí)物測量所帶來(lái)的圓盤(pán)年輪丟失、年輪密度過(guò)大造成的數據讀取誤差較大等問(wèn)題，并且數碼照片可以作為檔案保存樹(shù)木的信息，也方便隨時(shí)復查、分析。本研究與其他數字化測量方法都是通過(guò)放大圖像來(lái)提高測量精度。由于受測量工具的限制，參照物長(cháng)度實(shí)際測量精度只能達到1mm。只有提高參照物的測量精度，才能提高數字化測量的精度。隨著(zhù)精密影像測量技術(shù)的發(fā)展，各種精密影像測量?jì)x的普及，測量精度可以提高到微米級，由于設備和場(chǎng)地的限制，只能應用于科研。另外，與專(zhuān)用的掃描儀等比較，本研究所用的主要器材只是普通的數碼照相機，幾乎不受時(shí)間場(chǎng)地條件的限制，可以滿(mǎn)足隨時(shí)之用。另外，本研究中使用的照片變形誤差很小，已經(jīng)達到生產(chǎn)上的要求，如要使精度達到科研的要求，需進(jìn)一步的處理研究。