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立木胸径是评价林木生长状况的重要依据，本文在机器视觉的基础上融合了激光技术以实现立木胸径的自动检测。以10cm-40cm的立木为研究对象，选用分度值为0.02mm的游标卡尺对照研究。搭建立木图像采集系统，选择合适的设备型号，对采集的图像用Gamma法消除光照的影响，二值化、中值滤波后定位目标区域。由两点的斜率，提出改进的特定方向的归一化分割算法，根据灰度值的变化，对分割后的图像进行特定方向的特征点识别，利用最小二乘法直线拟合后得到立木胸径的计算值。在MATLAB的GUI平台上，实现立木胸径检测系统界面的制作，对自然环境中可能出现的各种情况进行分析，包括不同树种和大小的立木、立木倾斜以及立木重叠的情况。在此次实验中，各种情况下立木胸径值的平均误提取率均小于1.5％，满足精准林业的要求。