本文關(guān)鍵詞： 圖像采集 圖像分割 農(nóng)作物 多源信息 點(diǎn)云聚類(lèi) 三維建模　出處：《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2017年S1期 　論文類(lèi)型：期刊論文

【摘要】：為精確構(gòu)建原位草莓植株三維空間結(jié)構(gòu),以高架栽培模式生長(zhǎng)環(huán)境下的草莓植株為研究對(duì)象,提出了一種基于多源圖像輪廓分割的草莓植株結(jié)構(gòu)形態(tài)三維重建算法。通過(guò)改進(jìn)的多源圖像融合算法,建立多源圖像映射關(guān)系,融合預(yù)處理后的多源信息得到待分割強(qiáng)度圖;計(jì)算待分割強(qiáng)度圖矢量場(chǎng)卷積的局部中心,選出多目標(biāo)的初始輪廓控制點(diǎn),將參數(shù)的活動(dòng)輪廓模型應(yīng)用于待分割強(qiáng)度圖像進(jìn)行葉片的分割;采用標(biāo)記的方法將分割輪廓映射至距離點(diǎn)云集,設(shè)計(jì)以單個(gè)葉片為單位的平面擬合選擇機(jī)制,最終完成草莓三維模型的重建及顯示。為驗(yàn)證該算法的有效性,將三維重建后的有效葉片數(shù),平均單葉長(zhǎng)度及葉片距離差作為評(píng)價(jià)指標(biāo),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,有效葉片數(shù)正確率為85.6%,平均單葉長(zhǎng)度模型正確計(jì)算率為88.4%,葉片距離差正確計(jì)算率為82.4%,研究結(jié)果可應(yīng)用于原位草莓植株的空間位置測(cè)量,可為農(nóng)業(yè)機(jī)器人局部視覺(jué)場(chǎng)景中植株空間結(jié)構(gòu)的構(gòu)建提供參考。
[Abstract]:In order to accurately construct the three-dimensional spatial structure of strawberry plants in situ, strawberry plants grown in elevated culture mode were taken as the research object. A 3D reconstruction algorithm of strawberry plant structure and morphology based on multi-source image contour segmentation is proposed. The multi-source image mapping relationship is established through an improved multi-source image fusion algorithm. The preprocessed multi-source information is fused to obtain the intensity map to be segmented. The local center of vector field convolution of intensity map is calculated and the initial contour control point of multi-object is selected. The active contour model of parameters is applied to segmenting the blade of intensity image to be segmented. The segmentation contour is mapped to the distance point cluster by the method of marking, and a plane fitting selection mechanism based on a single blade is designed, and the reconstruction and display of the 3D model of strawberry are completed finally. The validity of the algorithm is verified. The effective leaf number, the average leaf length and the leaf distance difference after 3D reconstruction were taken as the evaluation indexes. The experimental results showed that the correct rate of effective leaf number was 85.6%. The correct calculation rate of average single leaf length model was 88.4 and the correct calculation rate of leaf distance difference was 82.4. The results can be used to measure the spatial position of strawberry plants in situ. It can provide a reference for the construction of plant spatial structure in the local vision scene of agricultural robot.
【作者單位】： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2013AA102406)
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41
【正文快照】： 張雪,郭彩玲,宗澤,張偉潔,劉剛.基于輪廓分割的草莓葉片三維建模[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2017,33(增刊1):206-211.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.031 http://www.tcsae.orgZhang Xue,Guo Cailing,Zong Ze,Zhang Weijie,Liu Gang.3D reconstruction of strawberry leaves ba

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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