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저가형 LiDAR를 이용한 나무의 재적 측정 장치 개발
Development of Tree Volume Measurement System Using Low-Cost LiDAR
이현승 ( Hyeon Seung Lee ) , 김기덕 ( Ki Duck Kim ) , 김균형 ( Gyun Hyeong Kim ) , 신범수 ( Beom Soo Shin )
UCI I410-ECN-0102-2021-500-000174162
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본 연구에서는 저가형 LiDAR(Light Detection and Ranging)를 이용한 나무의 높이 및 직경을 측정하는 장치를 개발하였다. LiDAR는 빠르고 정확하게 데이터를 수집하는 장비로 임업 응용 분야에 많이 이용되고 있다. 생물 물리학적 매개 변수인 나무의 높이 및 직경의 매개 변수를 정확하게 측정하는 것은 많은 시간과 비용을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 LiDAR 및 서보 모터를 기반으로 저비용 시스템을 구성 하였다. MCU(Micro Controller Unit)를 사용하여 2축(Pan/Tilt )를 제어하고 LiDAR로부터 거리 데이터를 수집 및 처리 한다. 개발된 측정 장치는 고정된 상태에서 30° 에서 150° 까지 1° 간격으로 개별적으로 거리 데이터를 자동으로 수집하여 나무의 높이와 직경을 계산한다. 측정시간을 단축하기 위하여 나무의 전체영역을 측정하지 않고 일부부만 측정하여 나무의 높이와 직경을 계산한다. LiDAR에서 측정된 거리 데이터는 나무가 아닌 다른 물체도 같이 측정되기 때문에 필터링알고리즘을 추가하였다. 또한 데이터를 시각화하기 위해 극좌표계를 직교좌표계로 변하고 이미지화 하는 프로그램을 개발 하였다. 제한된 환경에서 임의의 나무의 크기 및 직경을 측정하고, 이 시스템에서 계산된 크기와 직경을 비교분석 하였으며 수목측정을 위한 기초 자료로 사용 할 수 있을 것으로 판단된다.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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