スマートフォンの内蔵センサによる シングルショット 高精度直径 胸高測定

科学分野:

• 林業
• リモートセンシング
• コンピュータ・ビジョン

背景:

• 樹木の直径を胸の高さ (DBH) で正確に推定することは,森林の在庫と管理に極めて重要です.
• 伝統的なDBH測定方法は時間がかかり,特殊なツールが必要です.
• 移動センサー技術の進歩により 森林の測定方法がより容易になる可能性があります

研究 の 目的:

• iPhone 13 Proの統合されたLiDARとRGBセンサを使用してツリーDBHを推定するための新しい方法を開発し,検証する.
• 森林環境における DBH 測定の精度と実地での使用性を向上させる.
• 森林の正確な測定のために,消費者のグレードのモバイルデバイスを使用する可能性を実証する.

主な方法:

• 単一のスナップショットは深度 (LiDAR) とRGB画像をキャプチャし,木の3D点雲を生成します.
• 胸の高さ (1.3m) を正確に特定するために,幹の方向は点雲から推定されます.
• 初期 DBH 推定は,精度が向上するために,事前に計算された検索テーブル (LUT) で精製された幾何学的な関係を使用します.

主要な成果:

• この方法では,平均絶対誤差 (MAE) が0.53cm,根の平均平方誤差 (RMSE) が0.63cmに達した.
• DBHの見積もりは,木のサイズと捕獲距離 (0. 25mから5m) の範囲で成功しました.
• このアプローチは,ユーザーの位置から独立して,キャプチャの角度の変化に強固であることが示されました.

結論:

• iPhone 13 ProのLiDARとRGBセンサーは,正確で効率的なツリーDBH推定のための有効なツールを提供します.
• この技術は,森林の在庫と管理アプリケーションのフィールド使用性を大幅に改善します.
• 開発された方法は,従来の森林測定方法の費用対効果が高く,利用可能な代替手段です.