基于散乱点云的三维植物建模研究

发布时间：2021-07-11 03:00

　　在计算机技术的发展和计算机图形学的普及下,涉及到植物建模方面的应用较为普遍,具体包括虚拟现实,电脑游戏,电影,电视动画和园林设计系统等。随着二维图像获取和三维植物点云采集技术的出现,如何将早期基于图像的植物建模方法与现代三维点云建模和人机交互技术相结合进而高效便捷地完成植物模型的重建,以及如何将植物建模理论与实际应用相结合等这一系列的问题已成为国内外学者研究热点。然而,由于植物自身种类的多样性,自身结构的复杂性以及自我遮挡的严重性,使得植物重建极其复杂,并且极具挑战性。本文将整株植物作为研究对象,针对深度相机Kinect获取的初始三维植物点云模型部分位置会携带噪点以及叶子之间存在粘连等一系列问题,开展相关研究。主要工作及研究成果如下:（1）借助深度相机Kinect对原始植物进行360°扫描,获取初始三维植物点云模型,采用K-Means算法和异色点算法对初始三维植物点云模型中的离群点和异色点进行去噪,并提出点加密的逆向算法对去噪后的三维植物点云模型进行简化。（2）对去噪与简化后的三维植物点云模型提出一种球形种子填充算法进行聚类,使得聚类后的每片叶子成为单独的类;接着提出切线中点算法获取三... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

手绘算法的具体流程

图 2.2 Kinect 塑造的三维人体塑像Fig.2.2 3D human body shaped by Kinect(3) 骨骼跟踪玩家的各关节点位置采用坐标(x，y，z)表示，并且这些坐标的单位是米。坐标z是深度感应器实体的空间x，y，z坐标轴。这个坐标系是右手螺旋的，Kinect感原点上，z坐标轴则与Kinect感应的朝向一致。y轴正半轴向上延伸，x轴正半ect感应器的视角来看)向左延伸，如图2.3所示。xyzyxKinect

图 2.4 Kinect 骨骼跟踪检测的关节点Fig.2.4 Bone tracking joint points for Kine数据采集行深度和颜色信息扫描。首先，将装 Kinect for Windows SDK v1.8，把 Kinect 的 USB 接口与电脑的 U如下图 2.5 和表 2-2 所示。表 2-2 Kinect 运行环境Tab.2-2 Operating environment for Kin参数 配置os Windows 7 以后编辑器(Compiler) Visual Studio 2010口端子(Connector) USB 2.0CPU Dual-Core 2.66GGPU DirectX 9.0c

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于K-means聚类的RGBD点云去噪和精简算法[J]. 苏本跃,马金宇,彭玉升,盛敏.  系统仿真学报. 2016(10)
[2]基于物联网的物流智能控制系统应用与研究[J]. 李如平,徐珍玉,朱炼,吴房胜.  鲁东大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]边缘信息诱导的图像矢量化算法[J]. 姜玲燕,庞明勇.  小型微型计算机系统. 2015(01)
[4]基于B样条曲线模型的结构化道路检测算法[J]. 许华荣,王晓栋,方遒.  自动化学报. 2011(03)
[5]点云化自由曲面上闭合加工路径数学建模[J]. 沙睿,李杨,赵康僆,都思丹.  计算机应用. 2010(09)
[6]植被三维建模及应用进展[J]. 郭俊,牛铮.  计算机工程与应用. 2009(10)

硕士论文
[1]基于CMOS传感器的显微图像处理分析系统设计[D]. 窦江龙.浙江大学 2012



本文编号：3277194