| 基于角度约束空间殖民算法的树点云几何结构重建方法 |
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| 引用本文： | 师翊,何鹏,胡少军,张志毅,耿楠,何东健.基于角度约束空间殖民算法的树点云几何结构重建方法[J].农业机械学报,2018(1). |
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| 作者姓名： | 师翊 何鹏 胡少军 张志毅 耿楠 何东健 |
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| 作者单位： | 西北农林科技大学机械与电子工程学院;西北农林科技大学信息工程学院; |
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| 摘 要： | 激光点云数据包含信息丰富、精度高,在森林演变、植物模型重构方面应用广泛。为提高树三维重构时的精度与真实感,提出一种基于实测点云数据的三维重构方法。首先使用Kinect 2.0采集树的双面点云数据,在树根附近放置塑料标准球作为标记,使用人工标记法粗配与ICP(Iterative closest point)算法精配相结合的方式对获取的双面点云数据进行配准,得到树完整的点云数据;其次,引入生长角度约束改进空间殖民算法生成树的三维骨架,根据管道模型估算树枝粗度,使用广义圆柱体生成树干;最后对叶片单独建模,根据叶序规则添加树叶完成树的三维重构。以玉兰树、枫树以及深圳先进技术研究院可视计算研究中心(VCC)公开库中的Limit Tree为例,进行重构实验,重构结果表明,该方法能够逼真地模拟树的三维形态结构,较好的展现树的拓扑结构关系,重构误差在6.5%以内,可为虚拟树木三维建模、虚拟修剪以及树的拓扑结构分析等研究提供参考。
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