| 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,2018,49(2):207-216. |
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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,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA102304)、国家自然科学基金项目(61303124)和中央高校基本科研业务费专项资金项目(Z109021708) |
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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Limit Tree为例进行重构试验,试验结果表明,该方法能够逼真地模拟树的三维形态结构,较好地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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| 关 键 词： | 树 点云 三维重构 Kinect 2.0 空间殖民算法 生长角度约束 |
| 收稿时间： | 2017/6/5 0:00:00 |
Reconstruction Method of Tree Geometric Structures from Point Clouds Based on Angle-constrained Space Colonization Algorithm |
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| SHI Yi,HE Peng,HU Shaojun,ZHANG Zhiyi,GENG Nan and HE Dongjian.Reconstruction Method of Tree Geometric Structures from Point Clouds Based on Angle-constrained Space Colonization Algorithm[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2018,49(2):207-216. |
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| Authors: | SHI Yi HE Peng HU Shaojun ZHANG Zhiyi GENG Nan and HE Dongjian |
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| Institution: | Northwest A&F University,Northwest A&F University,Northwest A&F University,Northwest A&F University,Northwest A&F University and Northwest A&F University |
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