南京林业大学学报(自然科学版)

作者：姜金岑,李联队,王美丽

单位：1.西北农林科技大学信息工程学院,陕西 杨凌 712100,2.陕西省林业科学院,陕西 西安 710082,3.农业农村部农业物联网重点实验室,陕西 杨凌 712100,4.陕西省农业信息与智能服务重点实验室,陕西 杨凌 712100

关键词：三维点云,细节补全,骨架优化,点云排序,空间拟合,植物可视化技术

基金：陕西省林业科学院2021年科技创新计划专项(SXLK2021-0214)

【目的】植物的可视化技术是数字林业研究的重要组成部分。针对植物进行三维点云重建时茎干部分容易缺失的问题,基于拓扑连接的缺失部分位置判断及L1中值骨架提取提出一种茎干补全方法,为实现植物可视化提供技术支撑。【方法】依据概率图模型及最小生成树确定点云簇之间的拓扑连接情况,判断缺失部位所在位置。提出了一种基于搜索的待拟合点点集确定方法,使用基于 L1 中值的局部迭代方法提取茎干点云骨架,并对骨架点集进行排序,确定缺失部分待拟合点。最终使用Bezier曲线拟合缺失部分茎干轴线并使用三维参数圆补全缺失部分点云。【结果】对于叶片与茎干缺失分离的植物点云,茎干补全方法可以真实且有效地对其进行补全,拟合结果整体平滑且具有一定的实际物理意义。【结论】通过三维扫描得到的不完整点云在补全后,能在一定程度上弥补扫描的缺陷,构建出完整且逼真的植物三维点云模型,使其能够更加有效地应用于植物的三维可视化建模。

来源：2022年第1期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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