| 基于激光雷达和Kinect相机点云融合的单木三维重建 |
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| 引用本文： | 彭孝东,何静,时磊,赵文锋,兰玉彬.基于激光雷达和Kinect相机点云融合的单木三维重建[J].华中农业大学学报,2023,42(2):224-232. |
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| 作者姓名： | 彭孝东 何静 时磊 赵文锋 兰玉彬 |
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| 作者单位： | 1.华南农业大学电子工程学院(人工智能学院),广州 510642;2.国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心,广州 510642;3.农村农业部华南智慧农业公共研发中心,广州 510520 |
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| 基金项目： | 广东省重点领域研发计划项目（2019B020214003）；岭南现代农业实验室科研项目（NT2021009）；高等学校学科创新引智计划（D18019）；“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目（2022SDZG03） |
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| 摘 要： | 为了更好地建立单木三维彩色模型，获得准确表型参数，提出了一种基于Kinect v2相机和激光雷达的单木点云信息融合检测方法。首先由激光雷达采集樱树单木所在区域的完整环境点云，生成点云地图；由Kinect相机采集樱树单木多视角点云得到完整的三维彩色点云；然后以激光雷达点云位置为基准，通过选取对应同名点的方式对2种点云进行初始配准，使点云之间具有良好的初始位置关系，再使用最近点迭代（iterative closest point, ICP）算法对点云进行精配准；最后使用彩色点云对雷达点云进行点云着色融合处理，实现樱树单木的三维重建。结果显示：与只使用Kinect v2相机生成的樱树单木表型参数对比，融合后的樱树单木的株高、冠幅和胸径的平均相对误差分别降低了1.52、6.46和18.17个百分点。研究结果表明，Kinect v2深度彩色相机和激光雷达在单木三维重建上能实现优势互补，提升点云配准精度，同时，既能降低光照气候条件的影响，又能增加测量距离，单木表型参数更准确。
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| 关 键 词： | Kinect相机 激光雷达 三维点云 点云融合 冠层特征信息 作物表型检测 数字果园 精准农业 |
| 收稿时间： | 2022/5/27 0:00:00 |
Single wood 3D reconstruction based on point cloud fusion of lidar and Kinect camera |
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| PENG Xiaodong,HE Jing,SHI Lei,ZHAO Wenfeng,LAN Yubin.Single wood 3D reconstruction based on point cloud fusion of lidar and Kinect camera[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2023,42(2):224-232. |
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| Authors: | PENG Xiaodong HE Jing SHI Lei ZHAO Wenfeng LAN Yubin |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Kinect camera lidar 3D point cloud point cloud fusion canopy characteristic information crop phenotype detection digital orchard precision agriculture |
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