基于MLS LiDAR点云提取桃树结构参数

来源：中国农机化学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：钟丹, 陈鸿文, 王思, 邱霞, 蒲长兵, 李宗南

摘要：为构建数字化果园并提高智能化管理水平，探索基于MLS LiDAR提取桃树结构参数的方法。使用背包搭载多平台激光雷达采集展叶期桃园点云数据，采用改进KMeans聚类算法分割单棵桃树点云；对部分存在空洞的枝条点云上采样，得到较高密度枝条点云数据；使用不同直径的圆柱拟合重建桃树定量结构模型(QSM)，提取桃树5项结构参数。结果表明：该方法能实现桃树精准三维模型重建，重建后提取的冠幅值、株高、主干直径、一二级枝条长度与实测值决定系数分别为0.779、0.939、0.978、0.965、0.986，均方根误差分别为0.280 m、0.076 m、0.003 m、0.066 m、0.068 m；平均相对误差为8.6%、2.5%、3.2%、2.6%、8.4%。研究结果可为桃园智能化管理提供数据支撑。

关键词：LiDAR点云,桃树,结构参数,定量模型,桃树分割

基金资助：国家重点研发计划(2021YFD1600800)；四川省科技计划项目(2023JDRC0046)；四川省财政自主创新专项(2022ZZCX032)；四川省农业科学院揭榜挂帅项目(1+9KJGG008)