年轮参数是树木生长的重要指标。 目前年轮的检测方法主要有人工测量法、 扫描仪法和X射线法等。 这些方法费时费力、 检测成本高、 操作难度大。 为此, 提出采用可见光谱进行年轮参数检测的新方法。 首先针对活立木年轮检测需求, 设计了木芯专用可见光谱分析装置。 装置采用宽光谱对称式光源, 封闭式暗箱设计, 彩色CCD外置、 固定距离采集方式。 进而采集样品全彩色图像, 分别提取不同光谱通道数据进行分析, 最终获得年轮特征光谱参数。 以从松树活立木钻取的木芯为例, 经打磨后的木芯水平固定于载物台, 光源均匀照射样品, CCD采集木芯漫反射RGB图像, 基于对木芯全彩色图像的不同光谱通道的分析, 分别提取RGB三帧灰度图像的强度曲线, 区分早晚材分界线, 得到树木年轮各项指标, 实现树木年轮参数的快速提取。 实验首先将CCD采集的RGB图像转换至NTSC色彩空间, 以扩大色彩域。 在设置滤波窗滤除背景, 截取出木芯图像后, 通过提取木芯图像的R, G和B三灰度分量图像, 发现木芯B灰度图的早晚材区域差异最分明。 基于该特征, 可提取出早晚材分界线的位置信息。 对木芯B灰度分量图微分, 得到灰度沿水平方向的空间梯度。 确定灰度变化率极大值对应的各点, 鉴于木芯生长特性, 灰度变化率极大值对应空间位置首先取为窄像素区域, 进而在窄像素区域取中间值, 此即木芯年轮各早晚材的中心点。 其中, 早材中心点对应光谱曲线的极大值, 晚材中心点对应光谱曲线的极小值。 结合专家经验, 建立早晚材中心点与分界线的灰度关系, 可得各分界线的位置。 通过早晚材分界线与年轮各参数的关系, 可进一步得出年轮各项指标。 对比3位林木育种专家人工识别结果, 本方法检测结果除了在木芯靠近端点处的位置外, 都具有极高的准确度。 采用可见光谱通道的数据采集与分析方法检测树木年轮参数, 检测过程可实现全自动, 高效、 无损, 精度可达到0.1 mm, 结果精确。 相比于人工测量法、 扫描仪法, 检测效率更高; 相比于X射线法, 检测过程更加安全、 低耗, 操作更方便。 是一种具有较强应用性的方法。