基于可视化类库的植株三维形态配准方法及点云可视化

摘要：

精确的植物三维静态形态结构模型有助于植物空间结构相关的各种研究，是虚拟植物、植物建模等问题研究的一个重要方面。研究植物生长过程中的三维信息的获取可以获得作物生长过程中各参数的动态数据，可为精细农业植物生长模型建立等提供依据。该文以植物为研究对象，介绍了虚拟植物及植物三维可视化的研究现状，讨论了植物叶片三维可视化的可行性及必要性。针对植物三维点云的采集与处理上，讨论了三维扫描仪的精度测定方法，并针对基于基准体的植株点云配准问题，提出采用基准体点云平均法向量计算的方法，去除了部分基准体表面的噪声点，提高了植株体的配准精度；采用迭代最近点（iterative closest point，ICP）算法，对植株叶片进行进一步的高精度配准。最后采用基于可视化类库VTK(visualization toolkit)实现了植物点云配准与三维可视化。

关键词：计算机模拟、图像配准、可视化、植株三维点云、迭代最近点算法、可视化类库、植物

分类号：S24(农业电气化与自动化)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2013AA10230401;多尺度农田信息获取与融合技术2013AA102301资助。

在线出版日期：2013-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：180-188