植物三維形態(tài)結(jié)構(gòu)是植物生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)的真實(shí)反映,能夠快速獲取數(shù)據(jù),進(jìn)而精確構(gòu)建植物三維模型一直是植物學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,植物是復(fù)雜的生命有機(jī)體,其形態(tài)結(jié)構(gòu)建模遠(yuǎn)比工業(yè)機(jī)械零部件、建筑物等結(jié)構(gòu)建模困難,主要表現(xiàn)為其非剛性、動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)、大小不一、結(jié)構(gòu)異同等特點(diǎn),因此,實(shí)現(xiàn)植物從發(fā)芽、出苗、形態(tài)建成、成熟衰老的整個(gè)形態(tài)結(jié)構(gòu)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和建模需要大量、復(fù)雜、繁瑣的工作。如何以相對(duì)低成本的方式全面、準(zhǔn)確、無(wú)損和連續(xù)獲取植物形態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),并以三維可視的方式分析研究農(nóng)作物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)過(guò)程、進(jìn)行表型測(cè)量是當(dāng)前數(shù)字植物、表型組學(xué)研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)�；诙嘁暯菆D像的三維重建方法通過(guò)拍攝多視角二維圖像序列,可以達(dá)到生成植物形態(tài)結(jié)構(gòu)致密點(diǎn)云和紋理數(shù)據(jù)。與其它三維重建方法對(duì)比,該方法具有設(shè)備成本低、數(shù)據(jù)獲取方便、使用靈活等優(yōu)點(diǎn),獲取的點(diǎn)云三維信息不僅具有高密度,而且包含了圖像真彩色紋理等信息,具有較強(qiáng)的真實(shí)感。近年來(lái)該方法受到廣大研究人員的關(guān)注,成為植物三維建模研究的主要方法之一,然而基于多視角圖像技術(shù)對(duì)植物進(jìn)行三維重建,受到環(huán)境、相機(jī)點(diǎn)位設(shè)計(jì)、采集頻率等因素的影響及點(diǎn)云合成后處理的制約,因此... 

【文章來(lái)源】：上海海洋大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究目的與研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
        1.2.1 基于多視角圖像的植物三維重建研究現(xiàn)狀
        1.2.2 點(diǎn)云配準(zhǔn)和拼接技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 基于多視角圖像的三維重建簡(jiǎn)介
    2.1 攝像機(jī)標(biāo)定介紹
    2.2 運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法介紹
        2.2.1 二視圖點(diǎn)云生成
        2.2.2 多視角點(diǎn)云融合
        2.2.3 光束法平差優(yōu)化
    2.3 MVS稠密點(diǎn)云重建
    2.4 常用的三維重建軟件工具
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于多視角圖像的玉米植株重建設(shè)計(jì)
    3.1 基于旋轉(zhuǎn)軌道方式的拔節(jié)前期玉米植株的重建
        3.1.1 數(shù)據(jù)獲取與處理
        3.1.2 重建結(jié)果與分析
            3.1.2.1 不同數(shù)據(jù)的點(diǎn)云重建結(jié)果
            3.1.2.2 重建點(diǎn)云精度評(píng)價(jià)
            3.1.2.3 表型參數(shù)提取及誤差分析
        3.1.3 結(jié)論與討論
    3.2 基于電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)方式的不同時(shí)期玉米植株的重建
        3.2.1 數(shù)據(jù)獲取與處理
            3.2.1.1 多視角圖像獲取
            3.2.1.2 對(duì)原圖像進(jìn)行EXG超綠分割法的處理
        3.2.2 重建結(jié)果與分析
            3.2.2.1 對(duì)原圖像序列重建
            3.2.2.2 對(duì)處理后圖像序列重建
            3.2.2.3 對(duì)拔節(jié)前期玉米植株重建
        3.2.3 結(jié)論與討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于SfM和 ICP算法的高大玉米植株重建
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植株截?cái)嗵幚砼c圖像獲取
        4.1.2 點(diǎn)云重建與拼接處理
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 截?cái)嘀仓昶唇咏Y(jié)果
        4.2.2 點(diǎn)云重疊部分誤差分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 研究不足與展望
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于地面激光雷達(dá)的田間花生冠層高度測(cè)量系統(tǒng)研制[J]. 程曼,蔡振江,Ning Wang,袁洪波.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]V-SLAM中點(diǎn)云配準(zhǔn)算法改進(jìn)及移動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)[J]. 胡章芳,漆保凌,羅元,張毅,譚術(shù)兵.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]禾本科作物節(jié)單位研究進(jìn)展[J]. 王勇健,溫維亮,郭新宇.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2019(02)
[4]基于SIFT圖像拼接算法的標(biāo)準(zhǔn)樣板測(cè)量技術(shù)[J]. 程紀(jì)榕,趙軍,蔡瀟雨,邵力.  微納電子技術(shù). 2019(01)
[5]基于模板特征點(diǎn)提取的立體視覺(jué)里程計(jì)實(shí)現(xiàn)方法[J]. 包川,劉桂華.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(07)
[6]基于立體視覺(jué)的玉米雄穗三維信息提取[J]. 韓東,楊貴軍,楊浩,邱春霞,陳明杰,溫維亮,牛慶林,楊文攀.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]一種單目相機(jī)標(biāo)定算法研究[J]. 赫美琳,高明慧,李爽,楊開(kāi)偉.  數(shù)字通信世界. 2018(05)
[8]應(yīng)用Harris角點(diǎn)檢測(cè)進(jìn)行圖像拼接的超長(zhǎng)板材尺寸測(cè)量方法[J]. 潘屾,王克奇,侯弘毅,張怡卓.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]基于t分布函數(shù)的玉米群體三維模型構(gòu)建方法[J]. 溫維亮,趙春江,郭新宇,王勇健,杜建軍,于澤濤.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[10]LiDAR不同強(qiáng)度校正法對(duì)樟子松葉面積指數(shù)估測(cè)的影響[J]. 尤號(hào)田,邢艷秋,彭濤,丁建華.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2018(02)

碩士論文
[1]基于多視圖的非增量式三維重建關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 楊靜.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2018
[2]基于三維激光點(diǎn)云的移動(dòng)機(jī)器人同步定位與構(gòu)圖算法研究[D]. 趙紹安.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于雙目視覺(jué)的移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)三維地圖構(gòu)建方法研究[D]. 周智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于點(diǎn)云處理的場(chǎng)景三維重建[D]. 吳曉慶.西南科技大學(xué) 2017
[5]文物圖像復(fù)原技術(shù)研究[D]. 扎西頓珠.西藏大學(xué) 2017
[6]面向移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航的三維環(huán)境重建技術(shù)研究[D]. 黃麗.浙江理工大學(xué) 2017
[7]基于雙目視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)[D]. 楊陽(yáng).電子科技大學(xué) 2016
[8]SIFT特征匹配算法研究與改進(jìn)[D]. 肖健.重慶大學(xué) 2012
[9]基于植物生長(zhǎng)過(guò)程仿真的虛擬植物建模研究[D]. 黃偉.重慶大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3439568