三维激光扫描技术在植物扫描中的应用分析.pdfVIP

中国农学通报 2010,26(20):373-377 Chinese Agricultural Science Bulletin 三维激光扫描技术在植物扫描中的应用分析 魏学礼，肖伯祥，郭新宇，温维亮，陆声链 （国家农业信息化工程技术研究中心，北京100097） 摘 要：针对三维激光扫描技术在植物对象扫描中的应用问题，从植物三维建模的角度出发，分别应用三 款不同类型的激光扫描仪对植物形态结构进行扫描实验，分别以代表性的植物对象叶片为实验对象，探 索三维激光扫描技术在植物数据获取与模型三维重建中的应用情况，并对不同扫描仪的适用场合和技 术特性进行综合分析，并且针对扫描实验及数据处理过程中出现的问题进行探讨，提出相应的解决方 案。 关键词：三维激光扫描；数字植物；植物建模；点云模型 中图分类号：TP391 文献标志码：A 论文编号：2010-0878 Analysis of Applications of 3D Laser Scan Technology in Plant Scanning WeiXueli,XiaoBoxiang,GuoXinyu,WenWeiliang,LuShenglian (National Engineering Research Center for Information Technology in Agriculture,Beijing100097) Abstract: 3Dscanninghasbeenusedinmanyfields.However,itsapplicationsinplantobjectmodelingisnot satisfiedwithmanyproblems.Forplantmodeling,scanningworkisimplementedbyuseofthree3Dscanners. Thetypicalplantleaveswereusedassamples,thescanningandpostdataprocessingbasedonpointcloudis carriedout.Afterthediscussiononexperimentalproblems,correspondingsolutionsareproposed. Key words: 3Dlaserscanning;digitalplant;plantmodeling;pointcloudmodel 0 引言 数字植物的建模要求。而三维激光扫描测量技术克服 三维激光扫描技术的日趋成熟和扫描设备的广泛 了传统测量技术的局限性，采用非接触主动测量方式 普及，使其成为三维建模的重要数据获取途径，也是计 直接获取高精度三维数据，能够对任意物体进行扫描， 算机图形学、数据处理领域的研究热点问题。针对不 且没有昼夜的限制，快速将现实中的目标静态结构信 同领域的应用，国内外研究人员提出了许多有效的解 息转换成可以处理的数据。它具有扫描速度快、实时 [1-2] [3-4] 决方法，主要体现在点云曲面 、基于点的建模 ，点 性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点，可以极大 [5-7] [8] [9] [10] 云数据处理 、特征提取 、网格重建 误差分析 等几 地节约时间，而且使用方便，其输出格式多可直接在 个方面。 Polyworks 、Geomagic 等软件中进行后期处理，因此，