农业机械学报

作者：胡春华,李萍萍,金成磊,朱 乐

单位：南京林业大学,南京林业大学,南京林业大学,南京林业大学,

关键词：单木胸径; 差分进化算法; 激光传感器; 参数自适应

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0600905-1）和江苏高校优势学科建设工程项目（PAPD)

提出一种参数自适应的差分进化算法（Adaptive differential evolution，ADE）拟合圆的方法对树干胸径进行测量。采用实验室自制胸径测量平台采集树干胸径数据，对采集到的数据用K?means算法进行聚类，分割出背景与目标。为提高测量精度，采用角度补偿法对树干表面点到激光传感器中心的偏角进行补偿。对补偿后的数据，以激光传感器中心为坐标原点，计算出树干表面点横纵坐标。最后对树干表面坐标点采用自适应差分进化算法拟合圆，拟合过程中，差分进化过程的种群数、进化策略、变异尺度以及交叉概率随着进化过程自适应变化。分别对校园内与人工林地各40棵不同大小的树进行了测量与拟合，其拟合时间为1.41?s,拟合结果与实际值比较分析，RMSE分别为4.996?mm与4.500?mm。并与Levenberg-Marquardt（LM）算法、粒子群优化算法（Particle swarm optimization，PSO）以及Hough变换拟合圆法测量树干胸径进行了分析与比较，实验结果表明所提方法能更有效准确地测量出树干胸径。

来源：2018年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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