基于Kinect V3的休眠期核桃树三维重建与试验

来源：中国农机化学报杂志2023年第10期北京时间：

作者：钱美, 马保建, 李学志, 蒋焕煜

单位：1. 新疆理工学院机电工程学院，新疆阿克苏，843100；2. 浙江省农业智能装备与机器人重点实验室，杭州市，310058

摘要：在自然条件下，针对休眠期果树三维重建精度低、成本高的问题，提出基于消费级Kinect V3深度相机重建果树的方法。以休眠期核桃树为研究对象，首先，针对Kinect V3在自然环境下受光照的影响，搭建基于2个深度相机的视觉感知系统，并采集0°和180°核桃树两侧的点云数据；其次，对预处理后的两侧核桃树点云结合标记点进行粗配准，然后利用迭代最近点算法进行精配准，得到完整的核桃树枝干信息；最后，利用Alphashape算法对完整核桃树点云进行表面重建。试验结果表明：核桃树点云的平均配准误差为0.58cm，枝干表面重建的尺寸误差在2mm以内，重建精度较高，为后续休眠期核桃树自动剪枝提供数据支撑。

关键词：核桃树,休眠期,深度相机,点云,配准,三维重建

基金资助：新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01C357)；浙江省农业智能装备与机器人重点实验室开放课题(2023ZJZD2303)