基于分段曲率的玉米植株三维结构的重建

摘要 （目的）在模拟玉米三维结构的过程中，需要描述和表征其各器官的变化。叶片是其重要的器官之一，而叶片造型的主要任务是叶片中脉曲线的设计。（方法）本文采用对中脉分段的方法，根据各分段曲率参数计算出每段变形之后的端点，递推得到若干可用于描述叶脉特征的点列。为了获得玉米植株叶片中脉的三维形态，作者采用三维数字化仪测量了36株玉米群体中脉的空间坐标。（结果）基于测定的三维坐标数据提取了各叶片中脉分段的曲率参数值，并对曲率值按叶位进行了统计分析，得出用于描述完整植株的五类叶型和各种叶型的位置分布规律。并采用VC++与OpenGL库相结合的可视化技术，实现了玉米群体的三维真实感重构，并将该方法模拟出的叶面积与实际测量的叶面积进行了验证，得到R2为0.9975。（结论）采用叶片分段并且逐段计算叶脉弯曲的方法，在对玉米的三维结构的构建中获得了较好的效果，将为与形态结构相关的研究提供基础数据。

Three-dimensional reconstruction of maize stand based on subsegmentation on leaf midrib curvature calculation