农作物基于点云的三维重建方法研究

摘要

随着数字农业的飞速发展,农作物的三维重建技术在农业中应用越来越广泛.研究农作物三维立体信息,对作物的种植、修剪、药物喷洒以及产量变化规律等方面的研究具有指导性意义.点作为最简单的图元,可以真实地记录物体表面的三维立体信息,较为精确地表示出物体的形态特征.因此,对三维点云的处理及重建技术进行研究就尤为必要.基于点云的预处理及重建技术是虚拟现实、计算机图形学和计算机视觉等多个学科交叉的一个研究领域,其主要研究内容是将点云记录的三维物体的几何信息恢复成图形图像,并通过计算机显示出来,进而可以方便快速地对物体进行分析、显示和处理.本文以大豆植株为研究对象,利用Kinect深度传感器获取农作物的点云数据,研究点云数据预处理、去噪的方法,对不同方位的点云数据进行配准,以及点云数据快速三维重建的方法.本文研究能够为快速获取植物三维点云数据,并实现植物三维形态的重建提供一种廉价、快速和高效的手段.