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1.
树木枝干Delaunay三角网格构建技术 总被引：1，自引：0，他引：1
基于点云的树木建模技术是获取树木三维模型的一种重要方法。以三维激光扫描得到的树木枝干点云数据为数据源,将树木枝干点云数据分割成不同的部分,沿树高方向分层。利用凸包算法提取树木不同高度的点云等值线,在相邻等值线间使用三角网生长算法构建Delaunay三角网。合并树木不同部分的Delaunay三角网格,构建出树木枝干的Delaunay三角网模型。通过实例验证,运用此方法提取的树木枝干等值线模型符合一般等值线模型的特点,相邻2条等值线间不会产生边缘交叉问题;构建的树木枝干Delaunay三角网模型比使用普通软件建立的模型数据量大幅减小,而且模型效果更好。使用射线碰撞检测技术提取模型参数,与实际测量值对比误差在5%以内,满足林业测树要求。 相似文献
2.
基于激光点云数据的树木枝叶分割和三维重建 总被引：1，自引：0，他引：1
针对目前树木点云三维重建方法仅仅实现树木三维形态结构的重建，而忽视了树木表面纹理和细节的问题，本研究提出了一种超体素分割和基于kd-tree纹理映射的贪婪投影三角化算法相结合的树木点云重建方法。首先根据点云的颜色、法线和空间距离等特征，利用体素云连通性分割算法生成超体素块；然后基于不同超体素块之间的凹凸关系，利用局部凸包连接算法对点云进行聚类分割，从而实现枝干和树叶点云分割；最后利用贪婪投影三角化算法分别对枝干和树叶点云进行三维重建，并基于点云RGB信息，利用kd-tree算法对枝干和树叶模型添加真实的纹理色彩。结果表明，树木点云重建方法能实现枝干表面和树叶等细节模型的构建，还原真实的树木形状结构和纹理色彩；通过对不同抽稀层次下的点云进行测试，发现核桃楸树木模型主要枝干结构得到了很好的保留，这说明建模算法对点密度的变化具有鲁棒性。 相似文献
3.
Dijkstra算法是目前公认的较好的最短路径算法。我们将算法改进后应用于TSP问题。提出的改进主要是基于蚁群算法对Dijkstra算法的选路操作进行优化,使选路更加灵活,提高算法的执行效率。模拟实验结果表明改进算法较之Dijkstra算法在运算速度上有明显提高。 相似文献
4.
通过三维激光扫描技术得到的树木枝干点云数据,不仅数据量大,而且特征复杂,不适合采用传统的方法提取等值线。对此,首先把点云数据中树木的枝和干分为不同的部分,然后建立点云的分层模型,并分析点云在树高方向上的数据量分布。在高精度采样下,将分层点云作为等值线的采样数据,对每层数据中不同部分的树木枝干点云分别采用凸包算法进行连接,建立树木枝干的等值线模型。结果表明:在没有先验等值线知识和建立点云对象模型的条件下,利用迭代的凸包算法可以有效地对树木枝干离散点云数据进行连接,得到的等值线符合一般等值线的特点。最后通过实例验证了方法的适用性。图8表1参11 相似文献
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通过三维激光扫描技术得到的树木枝干点云数据,不仅数据量大,而且特征复杂,不适合采用传统的方法提取等值线。对此,首先把点云数据中树木的枝和干分为不同的部分,然后建立点云的分层模型,并分析点云在树高方向上的数据量分布。在高精度采样下,将分层点云作为等值线的采样数据,对每层数据中不同部分的树木枝干点云分别采用凸包算法进行连接,建立树木枝干的等值线模型。结果表明:在没有先验等值线知识和建立点云对象模型的条件下,利用迭代的凸包算法可以有效地对树木枝干离散点云数据进行连接,得到的等值线符合一般等值线的特点。最后通过实例验证了方法的适用性。图8表1参11 相似文献
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针对传统森林资源调查方法获取单木结构参数效率低和成本高的问题，提出一种基于SFM算法的单木结构参数快速提取方法。以哈尔滨市城市林业示范基地树木为研究对象，利用SFM算法获得单木照片的三维点云，并利用点云数据处理软件对获得的点云数据进行单木结构参数提取，最后与实测参数进行对比分析。结果表明:1）分别利用SIFT算法、SURF算法以及ORB算法对相机校检后的树木照片进行特征点提取匹配，特征点正确匹配个数分别为23、145以及25，相应的耗时分别为18.56、16.04、1.58 s；2）利用SFM算法能获得树木照片的稀疏点云和稠密点云，平均每棵树木点云量为80万个；3）基于点云数据提取单木结构参数的胸径、树高及冠幅的平均绝对误差分别为1.79 cm、0.77 m及0.79 m；胸径、树高、冠幅的提取值与实测值相关系数均>0.94。 相似文献
7.
针对目前地面激光扫描树木点云精确分离枝干点和树叶点成分困难的问题,提出一种基于多尺度几何特征的单木点云语义分割的方法。首先将水曲柳和樟子松样地点云数据进行单木分割,再计算多尺度点云协方差矩阵特征值,之后选择特征分类器,并根据特征值重要性选择最优特征值,最后对树木的枝干叶点云进行分割。通过比较支持向量机(SVM)、极限梯度增强(XGBoost)和随机森林(RF)3种分类器的训练时间和精度,选择XGBoost作为最终的分类器,并根据特征值重要性选择出6种最优特征。结果表明,2块样地枝干点和叶点的分割精度都>0.88,并且F1值和IOU也都在0.8以上。提出的方法能够有效分割出水曲柳和樟子松树叶点云和枝干点云,有较高的识别精度,研究结果为后续单木三维模型构建及生物量估算提供了条件。 相似文献
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基于三维激光点云的树木胸径自动提取方法 总被引：1，自引：0，他引：1
胸径是评价林木生长状况的重要参数之一。针对接触式人工测量自动化程度低和基于点云的现有算法提取树木胸径精度不高的问题,提出一种基于点云数据的自动准确获取树木胸径的新方法。该方法以树木点云数据为基础,运用蚁群算法和B样条曲线拟合技术,实现树木胸径的自动准确提取。对实验区树木测量计算,结果表明,利用该方法提取树木胸径的均方根误差为±0.19 cm,平均绝对误差为0.15 cm,相对于基于点云的传统算法提取精度分别提高了50%和60.7%。该方法基于高精度点云数据,实现了树木胸径的无损自动提取,在精准林业领域具有推广价值。 相似文献
9.
通过讨论树体枝干几何建模的理论和方法,重点围绕树木交互式建模技术和三维可视化实现进行了研究探讨。实现过程主要分为3步:首先,对真实树木枝干的几何形态结构进行分析,利用分析结果构建枝干模型生成方法,用六边形棱柱近似模拟树干和枝段,再用六边形棱台作为枝段元经过连续偏转、连接的方法模拟枝干弯曲的形态。其次,基于枝干生成方法,利用分形迭代思想实现整株树体的建模。为提高仿真度,通过加入干扰因子使最终生成的树体枝干模型不过于规则。最后,为实现模型的可视化,选用OpenGL图形技术和Visual C++作为模型可视化工具和开发工具,通过对所建立的模型进行数学描述以及场景渲染和特征参数提取,建立一个支持交互的三维树木建模系统。 相似文献
10.
首先,本文以一般Dijkstra算法为基础,对一般Dijkstra算法的计算方式进行了改进;然后,通过具体算例将一般Dijkstra算法与其改进算法的具体步骤进行了详细演示;最后,分析了基于一般Dijkstra算法的改进算法在教学过程中体现出的求解步骤更加快捷、方便,最小T标号寻找时间较短且出错率较低,最短路径寻找时间较短及图示算法方便学生理解四方面的优点,期望对《运输与配送》课程中关于最短运输路线问题的教学具有一定的推广意义。 相似文献
11.
地面激光扫描技术在获取树木参数的应用中发挥了重要作用,而图形学算法为实现单木结构参数自动提取提供了可行的方法。本文提出一种基于地面激光扫描数据来获取单木分枝结构参数的方法,应用SkelTre算法对激光扫描仪获取的单木点云数据进行处理得到单木的骨架模型;根据骨架模型邻边的拓扑关系搜索与各个分枝相连接的节点提取分枝结构,计算枝长;在分枝着枝点处以骨架线为轴作横切面,应用凸包算法提取横切面点云外包多边形并计算分枝直径;对枝长和分枝直径的实测值和模型的估计值进行回归分析分别得到二者的对比分析结果,枝长的实测与估计值回归分析结果为Y=1.006X+1.335,显著性值为0.001,分枝直径的回归分析结果为Y=0.923X+0.105,显著性值为0.000。实验结果表明,基于地面激光扫描数据提取骨架模型以获取单木的分枝结构和提取分枝结构参数(如枝长、分枝直径)的方法具有很好的适用性和应用前景。 相似文献
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利用动态规划思想求解运输最短路径问题并不是一个新的问题,但利用这种思想编写计算机程序,辅助完成其最短路径的求解,可以为解决最短路径问题提供了一个有效的工具.在编写程序时建立数学模型、借助数学工具写出其源程序,并在VC环境下得以实现.程序简单易懂,并没有单纯地对Dijkstra算法进行改进,而是编写了一种新的程序克服了Dijkstra算法不能实现多路径输出的缺点,在现实生活中为运输出行提供了更多的选择,更有实用价值. 相似文献
13.
拓扑控制与拓扑维护是优化无线Ad hot网络拓扑结构的重要方面,本研究以无线Ad hot网络中各节点在失效情况下,为维护网络的连通性,提出一种以Dijkstra SPT算法为基础,以减少Ad hot网络拓扑维护开销,低代价节能运行的最短路径树算法—ELSPT。其仿真实验表明,该算法有利于对Ad hoc无线网络带宽的空间重利用,提高网络容量,减少分组碰撞的概率,对优化网络的拓扑控制和拓扑维护有着显著的有效性。 相似文献
14.
针对林下环境几何特征的复杂性,以及基于边检测、表面增长和聚类分割方法存在的效率低、分割不足及过度分割等问题,提出了一种基于特征融合的点云分割方法。采用地面激光扫描仪FARO在北京林业大学选择样本区域进行扫描,对扫描得到的数据进行采样点剔除及滤波,得到由1166302个点组成的林下环境点云数据,主要包括林木、地面、石块、人4类目标。综合利用点云法向量信息和激光反射强度信息可实现点云分割。其中,点云激光反射强度可直接从扫描得到的点云数据中获取;法向量可根据点云数据的三维坐标信息,通过对点云数据建立kd-tree数据结构,执行k-邻域搜索,并基于PlanePCA算法计算得到。将点云法向量和激光反射强度2方面的特征优势进行融合,计算中心点与邻域点的综合相异度,并判断其是否在阈值范围内,最终实现点云分割。比较基于特征融合、法向量和激光反射强度3种聚类分割方法得到的分割结果可知,基于特征融合的聚类分割方法能较好地保留数据特征,且分割完整度明显优于其他2种方法。 相似文献
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李博 《华南农业大学学报》2003,24(4):96-99
基于最短路径算法提出了主树的概念，并且利用组播树的代价和时延限制的定义给出了一种分布式组播路由选择算法。可以在时延限制的前提下使组播树的代价接近最优。最后，说明了本文方法的有效性。 相似文献
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基于点云数据的植物叶片三维重建 总被引：1，自引：1，他引：0
叶片是植物最重要的器官之一,为构建植物叶片的高精度几何模型,提出了一种基于三维点云数据的植物叶片几何建模方法。针对植物叶片形态特征,选定最适三维扫描仪进行叶片点云数据获取,通过点云的配准、简化及去噪等操作得到高质量叶片点云数据,在此基础上进行叶片网格生成与网格优化,最终得到高精度植物叶片网格模型。利用该方法分别对黄瓜、玉米和两个品种的葡萄叶片进行几何建模,结果表明,所构建的叶片模型能够较好地保持叶片形态特征,且较以前的方法在精确度和真实感方面有了较大的提高。该研究对于推动数字植物几何建模及进一步基于几何模型的可视化计算具有重要意义。 相似文献
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18.
以森林防火中的路径分析算法为研究对象,针对森林防火中对路径分析算法的特殊要求,以Dijkstra最短路径算法为基础,对它们进行改进与优化。结合林区交通网络自身的特点,引入道路宽度、最大限速、必经地和忽略地等森林防火路径分析约束因子,并以此作为道路权值确定的依据,提出了带约束条件的森林防火最优路径算法,并给出详细的算法设计与实现。该算法符合森林防火的实际情况,能够在森林防火应急指挥与决策中发挥作用。图2表2参17 相似文献
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基于三维点云的玉米果穗几何建模 总被引：1，自引：0，他引：1
果穗是玉米产量的构成器官,为构建高精度玉米果穗几何模型,提出了一种基于三维点云数据的玉米果穗几何建模方法。针对玉米果穗形态结构特征,选取Artec Spider三维扫描仪搭建玉米果穗点云数据快速获取系统并获取果穗点云,然后通过点云配准、重采样和孔洞修补操作得到高质量果穗三维点云,最后基于Voronoi图的网格重建方法重构果穗网格模型。结果表明,所重建的玉米果穗具有较高的真实感,且与基于计算机视觉算法相比精度大幅提高。基于三维点云的玉米果穗几何建模对于玉米果穗的种质资源保存、基于三维数据的果穗考种、玉米器官三维模板资源库构建等工作具有重要的推动作用。 相似文献