基于ORB-SLAM3的温室环境下番茄植株三维重建方法

来源：湖北农业科学杂志2024年第8期北京时间：

作者：尹书林a, 董峦a,b,c, 尤永鹏a, 李佳航a

单位：新疆农业大学,a.计算机与信息工程学院; b.智能农业教育部工程研究中心; c.新疆农业信息化工程技术研究中心,乌鲁木齐 830052

摘要：针对当前生产环境下难以对植物进行精细三维重建的问题,提出一种基于ORB-SLAM3的番茄植株三维重建方法,利用深度相机采集RGB-D图像信息,根据前后帧图像特征点信息进行位姿估计,设计点云稠密重建模块,实现温室环境下番茄植株三维重建。结果表明,该方法在轨迹估计上整体表现较好,估计的轨迹没有重大漂移,较Elasticfusion方法、BadSlam方法估计的轨迹更贴合实际轨迹,位姿跟踪具有一定鲁棒性,且使用的关键帧数量较少,降低了冗余信息对算法的干扰;该方法重建的点云果径与实际果径平均绝对误差为1.48 mm,与实际情况十分接近,点云还原度高,重建品质较好,滤波算法没有对果实表型信息造成破坏,信息保留完整;该方法能够在温室环境下获取准确的位姿信息,并生成番茄植株三维模型,三维重建精度高,可以满足温室环境下番茄植株三维重建及番茄采摘机器人目标定位需要。

关键词：三维重建,RGB-D,ORB-SLAM3,番茄植株,温室环境

基金资助：新疆维吾尔自治区重大科技专项（2022A02011）