基于点云配准的果树快速三维重建(英文)

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基于点云配准的果树快速三维重建(英文)

麦春艳;郑立华;李民赞

【期刊名称】《农业工程学报》 【年(卷),期】2015(0)S2

【摘 要】旨在为果园生产管理提供果树三维可视化基础数据,该文提出了一种基于点云配准的自然光照环境下的果树三维重构方法。首先,利用RGB-D相机采集不同视角下的果树彩色图像和深度图像,并通过信息融合获取相应视角下果树的三维点云数据;第二,对果树原始点云进行去背景和滤波等预处理,利用归一化对齐径向特征NARF(Normal Aligned Radial Feature)算法计算每片点云中的关键点,并在关键点初运用快速点特征直方图FPFH(Fast Point Feature Histograms)描述子得到关键点的特征向量。通过计算比较两片点云的FPFH特征,寻找两片相邻点云之间的空间映射关系,利用随机抽样一致性RANSAC(RANdom SAmple Consensus)算法提纯映射关系并完成相邻两片点云的初始配准;第三,在初始配准的基础上,利用迭代最近点ICP(Iterative Closest Point)算法完成点云的精确配准;最后,利用上述点云初始配准和精确配准方法对果树多片点云进行全局配准并完整重构果树的三维点云图像。针对配准过程中时间消耗过大的问题,该文提出了基于OpenMP技术对配准进行加速的方法。结果表明,该文所提出的果树三维重构方法具有较高的准确性,配准的平均距离误差为0.0068 m;同时,在不影响配准精度和稳定性的前提下大幅提高了果树三维重建的效率。 【总页数】8页(P137-144)

【关键词】图像重构;三维;立体视觉;果树;初始配准;迭代最近点;OpenMP技术


【作 者】麦春艳;郑立华;李民赞

【作者单位】中国农业大学"现代精细农业系统集成"教育部重点实验室 【正文语种】中 文 【中图分类】TP391.41 【相关文献】

1.基于SIFT和LBP点云配准的接触网零部件三维重建研究 [J], 徐建芳;刘志刚;韩志伟;耿肖

2.基于Kinect相机的苹果树三维点云配准 [J], 郑立华;麦春艳;廖崴;文瑶;刘刚 3.一种三维重建技术中基于点云粗配准方法 [J], 金雪松;宋雨齐

4.基于电塔快速提取的点云配准算法研究 [J], 杨家慧; 王昊; 樊灵孟; 刘昌 5.基于快速点特征直方图的三维点云配准算法 [J], 祝瑞红;黄昶

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