基于點云旋轉(zhuǎn)歸一化的豬體體尺測點提取方法
本文選題:測量 + 提取。 參考:《農(nóng)業(yè)工程學報》2017年S1期
【摘要】:家畜體尺測量是現(xiàn)代畜牧業(yè)研究的重要課題,而體尺測點的提取是體尺測量過程中的關(guān)鍵。為了解決豬體點云的三維體尺測點的自動提取問題,提出了一種基于旋轉(zhuǎn)歸一化的豬體體尺測點提取方法。對于采集的豬體點云數(shù)據(jù),首先利用隨機采樣一致性算法刪除地面區(qū)域并提取目標豬體,同時存儲地面法向量;然后采用基于地面法向量矯正的主成分分析方法對豬體點云進行旋轉(zhuǎn)歸一化,將其統(tǒng)一到標準測量坐標系;最后利用體尺測點的幾何形態(tài)特征和測點間的結(jié)構(gòu)關(guān)系提取豬體體尺測點。試驗結(jié)果表明,基于地面法向量矯正的主成分分析方法可以得到較好的旋轉(zhuǎn)歸一化結(jié)果,使豬體的體長,體高和體寬方向基本與坐標系的x軸,y軸,z軸相一致,體長、體寬、體高、臀寬和臀高測點提取結(jié)果與實際的體尺測點測量結(jié)果位置平均誤差在16 mm以內(nèi),與其他體尺測點檢測方法相比,該方法可以對輸入豬體的點云方向進行校正,輸入的豬體點云體高方向不需要和相機坐標系的任意一個坐標軸平行,降低了原始數(shù)據(jù)獲取難度。該方法可為豬體的自動化體尺測量提供參考。
[Abstract]:The measurement of body measure of livestock is an important subject in modern animal husbandry, and the extraction of measuring points is the key to the measurement of body measure. In order to solve the problem of automatic extraction of 3D measurement points of porcine body point cloud, a method based on rotation normalization was proposed. Firstly, the random sampling consistency algorithm is used to remove the ground area and extract the target pig body, and store the ground normal vector. Then the principal component analysis (PCA) method based on ground normal vector correction is used to normalize the point cloud of pig body and unify it to the standard measurement coordinate system. Finally, the geometric characteristics and the structural relationship between the measured points were used to extract the porcine body measurement points. The experimental results show that the principal component analysis method based on the ground normal vector correction can obtain better rotation normalization results. The body length, body height and body width direction of the pig are basically consistent with the x axis and z axis of the coordinate system, and the body length and the body width can be obtained. The average position error of body height, hip width and hip height is less than 16mm compared with the actual measurement results. Compared with other measurement methods, this method can correct the point cloud direction of the pig body. The input direction of the pig body point cloud does not need to be parallel to any coordinate axis of the camera coordinate system, which reduces the difficulty of obtaining the original data. This method can provide reference for automatic measurement of body size of pig body.
【作者單位】: 中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院;中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息獲取技術(shù)重點實驗室;
【基金】:轉(zhuǎn)基因重大專項(2014ZX0801203B) 國家自然科學基金(41601491) 中央高;究蒲袠I(yè)務費(2016QC016) 北京航空航天大學虛擬現(xiàn)實技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室開放課題(BUAA-VR-16KF-16)
【分類號】:S828;TP391.41
【參考文獻】
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【共引文獻】
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,本文編號:2074647
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