植物结构光点云曲面的重建及参数测量

来源：电子测量技术杂志2021年第3期北京时间：

作者：金奇益，刘柳，徐梦竹，马尚，陈颖铎

单位：北京林业大学理学院 北京 100083

摘要：随着机器视觉等技术的发展，深度相机在三维建模等方面的应用也越来越广泛。本文从数学角度推导并分析了Kinect传感器的结构光原理。针对植物的表型曲面重建，设计了使用Kinect获取植物表型的点云数据，间隔一定角度采集图像，通过点云坐标的旋转变换拼接成完整点云图。采用直通滤波和统计滤波法完成植物点云图的滤波，利用贪婪投影三角化法对植物点云集进行曲面重建。最后借助MeshLab实现对所得曲面模型的3D重现以及叶片长度等参数的测量。实验结果表明：重建的植物曲面模型的表型参数与实测值无显著差异，测量结果精度高，相对误差保持在5%以内，所述方法能够满足植物表型三维重建的需求。

关键词：深度相机;Kinect;结构光;点云;曲面重建

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金（2019SG04）、北京市大学生创新计划项目（S201910022093）资助项目