浅谈使用激光扫描仪在树叶可视化中存在的问题及对策

指出了随着科技的进步,激光扫描仪广泛地应用于生产生活的各种方面,特别是林业方面,但由于室外树叶存在抖动,树叶间存在遮挡,导致树叶的点云数据不易重建。探讨了树叶可视化过程中遇到的问题,包括原始点云存在大量噪声,叶片边缘不光顺等问题。并针对这些问题,提出了相应的解决方法。     

基于点云数据的阔叶树叶片重建研究

三维激光扫描仪因为获取数据速度快和精度高、对植物没有破坏性等优势,受到林业工作者广泛采用,但由于树木的形态结构极其复杂,在扫描中存在遮挡和风吹扰动等情况,造成扫描获取的树叶点云数据的失真。本文提出了一种新的阔叶树叶面重建方法。首先将激光扫描仪获取的散乱点云数据集合,采用多项式拟合的方法得到精确的树叶边界线,根据分而治之三角面片算法进行曲面拟合,拟合的叶面进行三角面片重建,得到真实叶片模拟图像。     

基于激光点云数据的椭圆形植物叶片重建方法

植物叶片是植物最重要的器官之一,重建高精度的叶片模型对于后续研究具有重要意义。但由于室外椭圆形树叶的点云数据存在噪声和树叶边缘不光顺等问题,所以不易重建出高精度的叶片模型。本项研究提出了一种针对室外椭圆形植物叶片重建的方法。该方法首先根据噪声点特性和扫描线特性,对点云数据去噪。然后根据每条扫描线的端点,拟合出光顺的树叶边缘。最后采用三角剖分方法生成网格。实验结果表明该方法能够根据激光点云数据快速重建出椭圆形植物叶片的高精度模型。     

基于激光点云的含笑树叶重建与形变方法

针对室外含笑树叶存在抖动及树叶间存在遮挡,导致含笑树叶点云数据不易重建与形变的问题。提出了一种含笑树叶重建与形变的方法,首先根据噪声特点和扫描线特性,对点云数据去噪;然后根据每条扫描线边缘点拟合出树叶的边缘,采用双三次广义张量积Bezier曲面拟合叶面,并结合三角剖分算法实现叶面的重建;最后采用基于非线性的有限元形变方法,模拟出真实的含笑树叶形变。实验结果表明,该算法简单高效。     

基于激光点云数据的复杂植物叶片重建方法

植物叶片是植物最重要的器官之一,重建高精度的复杂叶片模型对于后续研究具有重要意义。但由于现实中复杂叶片的点云数据存在噪声、孔洞等问题,所以不易重建出高精度的叶片模型。基于激光点云数据的复杂植物叶片重建方法,该方法首先对原始点云数据进行去噪处理,然后采用三角剖分方法生成网格,再对网格进行优化处理,最后对存在孔洞的地方进行修补。结果表明,本方法能够根据激光点云数据快速重建出复杂植物叶片的高精度模型。