摘要:針對林區(qū)自動對靶施藥過程中,,當(dāng)立木生長密集時(shí),,獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)聚類準(zhǔn)確率低,、效率低的問題,,提出優(yōu)化后的K均值聚類算法,,數(shù)據(jù)獲取方式基于2D激光掃描,。針對立木點(diǎn)云信息聚類前需對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波,,提出窗口濾波算法,,選取產(chǎn)生混合像素點(diǎn)的樹干邊緣,,提取3次連續(xù)掃描的混合像素及其近鄰點(diǎn)組成濾波窗口,進(jìn)行最大閾值濾波,,結(jié)果顯示50次試驗(yàn)中僅有2個(gè)混合像素點(diǎn)未被濾除,,混合噪聲的濾除率高。在K均值算法優(yōu)化方面,,針對算法需預(yù)先確定聚類數(shù)和初始聚類中心的不足,,提出利用斜率變化確定聚類數(shù)的方法,試驗(yàn)對5個(gè)不同距離下5組立木分別進(jìn)行100次測量,,結(jié)果顯示錯(cuò)誤測量次數(shù)僅為3次,,并可在試驗(yàn)前期通過人工方式去除,算法合理有效,;對哈夫曼樹法確定立木掃描點(diǎn)聚類中心的性能進(jìn)行了試驗(yàn)分析,,3種不同樹干分布類型下分別運(yùn)用隨機(jī)抽樣法和哈夫曼樹法進(jìn)行K均值聚類,前者平均正確率僅為76.4%,,后者則為95.5%,;同時(shí)分析了Ⅰ型分布下2種算法聚類的迭代次數(shù)和耗時(shí),5個(gè)不同距離下,,隨機(jī)抽樣法的平均迭代次數(shù)明顯高于哈夫曼樹法,,平均運(yùn)行耗時(shí)上,哈夫曼樹法則高于隨機(jī)抽樣法,,前者變化范圍為120~220ms,,后者為50~85ms,該范圍為林區(qū)測繪的可接受范圍,。試驗(yàn)證明,,基于斜率變化確定聚類數(shù)和基于哈夫曼樹法確定聚類中心的K均值算法是林區(qū)立木點(diǎn)云聚類的有效算法,可應(yīng)用于林區(qū)的立木檢測,。