基于点云旋转归一化的猪体体尺测点提取方法

发布时间：2018-06-27 17:18

本文选题：测量 + 提取　；参考：《农业工程学报》2017年S1期

【摘要】：家畜体尺测量是现代畜牧业研究的重要课题,而体尺测点的提取是体尺测量过程中的关键。为了解决猪体点云的三维体尺测点的自动提取问题,提出了一种基于旋转归一化的猪体体尺测点提取方法。对于采集的猪体点云数据,首先利用随机采样一致性算法删除地面区域并提取目标猪体,同时存储地面法向量;然后采用基于地面法向量矫正的主成分分析方法对猪体点云进行旋转归一化,将其统一到标准测量坐标系;最后利用体尺测点的几何形态特征和测点间的结构关系提取猪体体尺测点。试验结果表明,基于地面法向量矫正的主成分分析方法可以得到较好的旋转归一化结果,使猪体的体长,体高和体宽方向基本与坐标系的x轴,y轴,z轴相一致,体长、体宽、体高、臀宽和臀高测点提取结果与实际的体尺测点测量结果位置平均误差在16 mm以内,与其他体尺测点检测方法相比,该方法可以对输入猪体的点云方向进行校正,输入的猪体点云体高方向不需要和相机坐标系的任意一个坐标轴平行,降低了原始数据获取难度。该方法可为猪体的自动化体尺测量提供参考。
[Abstract]:The measurement of body measure of livestock is an important subject in modern animal husbandry, and the extraction of measuring points is the key to the measurement of body measure. In order to solve the problem of automatic extraction of 3D measurement points of porcine body point cloud, a method based on rotation normalization was proposed. Firstly, the random sampling consistency algorithm is used to remove the ground area and extract the target pig body, and store the ground normal vector. Then the principal component analysis (PCA) method based on ground normal vector correction is used to normalize the point cloud of pig body and unify it to the standard measurement coordinate system. Finally, the geometric characteristics and the structural relationship between the measured points were used to extract the porcine body measurement points. The experimental results show that the principal component analysis method based on the ground normal vector correction can obtain better rotation normalization results. The body length, body height and body width direction of the pig are basically consistent with the x axis and z axis of the coordinate system, and the body length and the body width can be obtained. The average position error of body height, hip width and hip height is less than 16mm compared with the actual measurement results. Compared with other measurement methods, this method can correct the point cloud direction of the pig body. The input direction of the pig body point cloud does not need to be parallel to any coordinate axis of the camera coordinate system, which reduces the difficulty of obtaining the original data. This method can provide reference for automatic measurement of body size of pig body.
【作者单位】：中国农业大学信息与电气工程学院;中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室;
【基金】：转基因重大专项(2014ZX0801203B) 国家自然科学基金(41601491) 中央高校基本科研业务费(2016QC016) 北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室开放课题(BUAA-VR-16KF-16)
【分类号】：S828;TP391.41

【参考文献】

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【共引文献】

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