本文關(guān)鍵詞：基于圓柱面投影的樹(shù)干表面重建算法

  更多相關(guān)文章： 樹(shù)干 樹(shù)木模型 Delaunay三角網(wǎng) 表面重建 圓柱面

【摘要】：[目的]樹(shù)干在林業(yè)生產(chǎn)與科研中具有重要的地位,樹(shù)干表面重建對(duì)森林可視化與樹(shù)干參數(shù)提取具有重要意義,本研究以重建樹(shù)干的精確表面模型為目的。[方法]提出了一種基于圓柱面投影的樹(shù)干表面重建算法,算法以連續(xù)的多個(gè)樹(shù)干分段為重建單元,以重建單元的質(zhì)心與直徑構(gòu)建圓柱面,通過(guò)將樹(shù)干點(diǎn)云投影至圓柱面,再將圓柱面點(diǎn)云延伸展開(kāi)得到平面點(diǎn)集,由平面點(diǎn)集Delaunay三角網(wǎng)的連接關(guān)系構(gòu)建重建單元的不規(guī)則三角網(wǎng)表面,連接相鄰重建單元的樹(shù)干表面以獲取樹(shù)干整體的表面模型。[結(jié)果]在樹(shù)皮粗糙程度各異的3種樹(shù)干點(diǎn)云上的實(shí)驗(yàn)表明:重建的樹(shù)干表面能清晰地展示外業(yè)時(shí)標(biāo)注的信息,能有效地反映樹(shù)干表面的褶皺凸凹特征,具有更好的可視化效果;通過(guò)從重建表面上定量提取直徑的精確性評(píng)價(jià)表明:與圍尺實(shí)測(cè)直徑相比,從本文提出的基于圓柱面投影重建的樹(shù)干表面上提取樹(shù)干直徑的RMSE為0.14 cm,比基于切平面投影重建方法更精確。[結(jié)論]本文提出的算法是一種簡(jiǎn)單高效的樹(shù)干表面重建算法,無(wú)需計(jì)算法向量、重建的樹(shù)干表面上三角形數(shù)量較少,且能有效地還原樹(shù)干表面的凸凹特征,適用于樹(shù)干表面的精確重建、精確可視化與樹(shù)干參數(shù)提取。
【作者單位】： 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所;信陽(yáng)師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院;信陽(yáng)師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 樹(shù)干 樹(shù)木模型 Delaunay三角網(wǎng) 表面重建 圓柱面
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2012AA102002) 國(guó)家自然科學(xué)基金(31470641,61572417,11501489,61331018) 河南省省院科技合作專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(122106000052)
【分類號(hào)】：S758;TP391.41
【正文快照】： 使用激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建植物的三維模型是近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)[1]。根據(jù)建模方法可將現(xiàn)有基于點(diǎn)云的樹(shù)干建模分為3類:(1)擬合圓柱體重建[2-4],將樹(shù)干點(diǎn)云分段擬合的圓柱體作為樹(shù)干的表面模型;(2)植物學(xué)模型[1,5-7],從點(diǎn)云中提取直徑與樹(shù)高等參數(shù),再結(jié)合植物生長(zhǎng)規(guī)律通過(guò)逐段構(gòu)，

本文編號(hào)：758353