基于二维激光雷达的果树冠层结构信息检测方法研究

周良富，宋海潮，周彬彬，于鹏，代祥

（南京工业职业技术大学，南京市，210023）

摘要：果树冠层结构信息获取是变量喷雾作业重要前提，为实现果树冠层结构信息在线采集，采用二维地面激光雷达对不同叶面积指数的果树进行，并运用MATLAB软件绘制果树的三维点云图。绘制出的果树三维点云图与实际果树形态的一致，表明点云数据与果树结构信息具有高度相关性。研究结果表明采用2D LiDAR测量树高与树宽的相对误差分别为2.22%和4.11%，但树厚的精度与LAI相关，LAI由0增加到3.68时其测量相对误差由5.3%增加到41.1%。拟合出正面和背面扫描时的LAI预测模型分别为y=1.265x-0.313 7和y=1.230 5x-0.338， F检验结果显示样本间存在显著性差异，且其模型的拟合优度均大于0.9。该研究可以为果园变量喷雾决策提供技术与模型支撑。