典型文献
基于Kinect V3的单株作物自动化三维重建与验证
文献摘要：
为高效、精确地对单株作物进行三维重建,以点云方式无损测量作物表型信息,该研究提出一种基于Kinect V3深度相机的三维重建系统.使用步进电机搭建了一个旋转台,并将旋转台面设计成多颜色同心圆,利用同心圆计算平面法向量及圆心两特征信息,用于点云水平校准以及获取点云间的旋转平移矩阵;将Kinect V3采集的多视角点云变换到同一坐标系下,并结合裁剪迭代最近点(Trimmed Iterative Closest Point,TrICP)算法实现了多视角点云的粗配准与精配准,完成了作物三维重建.为检验该研究的三维重建效果,选取菜心、黄瓜苗为试验对象,与多视图立体视觉-运动恢复结构(Multi-View Stereo and Structure From Motion,MVS-SFM)算法重建点云进行对比,并提取叶面积参数与人工测量值进行比较.结果表明,两种方法下重建后的菜心点云间平均距离误差为0.59 cm,黄瓜苗点云间平均距离误差为0.67 cm,具有较高的相似度,而相较于MVS-SFM算法,该研究提出的方法的重建速度提高了约90％;该研究提出的方法所重建点云,菜心叶面积提取与标准参考值相对误差均值为5.88％,均方根误差为3.83 cm2,黄瓜苗叶面积提取与标准参考值相对误差均值别为6.50％,均方根误差为2.08 cm2,都显现出较高的准确性.该研究提出的方法能对单株作物进行快速三维重建,能有效提取叶面积参数,可为作物育种、栽培和农业生产提供高效技术手段和数据支持.
文献关键词：
作物;三维重建;点云配准;叶面积;旋转台特征;Kinect V3
中图分类号：
作者姓名：
陈海波;刘圣搏;王乐乐;王朝锋;向星岚;赵英杰;兰玉彬
作者机构：
华南农业大学基础实验与实践训练中心,广州 510642;国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心,广州 510642;华南农业大学电子工程学院(人工智能学院),广州 510642;华南农业大学工程学院,广州 510642
文献出处：
引用格式：
[1]陈海波;刘圣搏;王乐乐;王朝锋;向星岚;赵英杰;兰玉彬-.基于Kinect V3的单株作物自动化三维重建与验证)[J].农业工程学报,2022(16):215-223
A类：
TrICP,旋转台特征
B类：
Kinect,V3,单株,三维重建,无损测量,作物表型,表型信息,深度相机,建系,步进电机,台面,计成,同心圆,平面法向量,圆心,特征信息,云水,取点,云间,旋转平移矩阵,多视角,角点,换到,坐标系,裁剪,迭代最近点,Trimmed,Iterative,Closest,Point,算法实现,粗配准,菜心,黄瓜,瓜苗,多视图立体,立体视觉,运动恢复结构,Multi,View,Stereo,Structure,From,Motion,MVS,SFM,叶面积,人工测量,测量值,距离误差,面积提取,参考值,误差均值,显现出,有效提取,作物育种,点云配准
AB值：
0.397704
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