基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

编号 zgly0001740837

文献类型 期刊论文

文献题名 基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

作者 卢军  刘宪钊  孟维亮  李红军 

作者单位 中国林业科学研究院资源信息研究所  中国科学院自动化研究所  北京林业大学理学院 

母体文献 南京林业大学学报:自然科学版 

年卷期 2021,45(6)

页码 193-199

年份 2021 

分类号 S758 

关键词 单木三维结构  地面三维激光扫描  点云数据  测树因子  落叶松 

文摘内容 【目的】使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。【方法】对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。【结果】使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。【结论】基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。