基于圆柱面投影的树干表面重建算法

编号 zgly0001501665

文献类型 期刊论文

文献题名 基于圆柱面投影的树干表面重建算法

作者 尤磊  唐守正  宋新宇 

作者单位 中国林业科学研究院资源信息研究所  信阳师范学院计算机与信息技术学院  信阳师范学院数学与信息科学学院 

母体文献 林业科学研究 

年卷期 2016年06期

年份 2016 

分类号 S758  TP391.41 

关键词 树干  树木模型  Delaunay三角网  表面重建  圆柱面 

文摘内容 [目的]树干在林业生产与科研中具有重要的地位,树干表面重建对森林可视化与树干参数提取具有重要意义,本研究以重建树干的精确表面模型为目的。[方法]提出了一种基于圆柱面投影的树干表面重建算法,算法以连续的多个树干分段为重建单元,以重建单元的质心与直径构建圆柱面,通过将树干点云投影至圆柱面,再将圆柱面点云延伸展开得到平面点集,由平面点集Delaunay三角网的连接关系构建重建单元的不规则三角网表面,连接相邻重建单元的树干表面以获取树干整体的表面模型。[结果]在树皮粗糙程度各异的3种树干点云上的实验表明:重建的树干表面能清晰地展示外业时标注的信息,能有效地反映树干表面的褶皱凸凹特征,具有更好的可视化效果;通过从重建表面上定量提取直径的精确性评价表明:与围尺实测直径相比,从本文提出的基于圆柱面投影重建的树干表面上提取树干直径的RMSE为0.14 cm,比基于切平面投影重建方法更精确。[结论]本文提出的算法是一种简单高效的树干表面重建算法,无需计算法向量、重建的树干表面上三角形数量较少,且能有效地还原树干表面的凸凹特征,适用于树干表面的精确重建、精确可视化与树干参数提取。