基于Kinect v2传感器的果树枝干三维重建方法

文献类型： 中文期刊

第一作者： 任栋宇

作者： 任栋宇;李晓娟;林涛;熊明明;许贞辉;崔高建

作者机构：

关键词： 果树;三维重建;Kinect v2;点云;配准

期刊名称： 农业机械学报

ISSN：

年卷期： 2022 年 0S2 期

页码： 197-203

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 针对果树三维重构中存在建模精度低、成本高、拓扑结构差等问题，提出一种基于Kinect v2传感器的果树表型三维重建与骨架提取方法。首先，使用Kinect v2传感器采集不同视角下的果树点云数据；其次，对植株点云进行尺度不变特征变换的特征点检测，对关键点使用快速点特征直方图算法进行特征向量计算，通过随机抽样一致性方法提纯点云的初始位置，经初始变换后使用改进的迭代最近点算法进行精配准、拼接形成完整点云；最后，使用Delaunay三角剖分解构点云数据对缺失点云进行填充，使用Dijkstra最短路径算法对最小生成树进行求取，通过迭代去除冗余分量对骨架进行简化，使用圆柱拟合算法估算枝干骨架，将枝干骨架变为封闭凸包多面体，实现果树的枝干三维重建。实验结果表明：采用本文所提建模方法点云平均配准误差为0.52 cm,枝干平均重构误差不超过3.52%,重建效果良好。研究成果可为果园评估作物状态、智能化修剪等研究提供数据支持。

分类号： TP391.41%S66

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