基于力场的点云树木骨架提取方法

发布时间：2018-03-31 17:16

  本文选题：激光点云　切入点：树木骨架　出处：《南京林业大学学报(自然科学版)》2016年02期

【摘要】：树木骨架是树木仿真及建模的基础,笔者根据树木的拓扑原理,直接利用地面激光雷达扫描获得的单木点云数据,提出了一种基于物理学中力场概念的点云数据树木骨架提取方法:首先对点云树木模型运用空间层次剖分的方法进行分层,根据点云的邻域关系建立基于树木特征点的简化表示,然后根据计算点的测地距离对树木特征点进行连接,再运用力场将位于树木表面的骨架连线压缩至树木内部,最后根据骨架夹角阈值对骨架进行顺滑得到最终的树木骨架。研究显示,将该方法分别应用在含笑树和樱花树的骨架提取中效果较好,相比同类算法效率较高。
[Abstract]:Tree skeleton is the foundation of tree simulation and modeling. According to the principle of tree topology, the single tree point cloud data obtained by ground laser radar scanning is directly used in this paper. In this paper, a method of tree skeleton extraction from point cloud data based on the concept of force field in physics is proposed. Firstly, the point cloud tree model is stratified by spatial stratification. Based on the neighborhood of the point cloud, a simplified representation of tree feature points is established, and then the tree feature points are connected according to the geodesic distance of the calculated points, and then the skeleton line located on the surface of the tree is compressed to the interior of the tree by the force field. Finally, the final tree skeleton is obtained by smoothing the skeleton according to the angle threshold of the skeleton. The results show that the proposed method is more efficient than the similar algorithms.
【作者单位】： 南京林业大学信息科学技术学院;南京林业大学生物与环境学院南京林业大学南方现代林业协同创新中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(31300472) 江苏省自然科学基金项目(BK2012418) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 国家重点基础研究发展计划(2012CB416904)
【分类号】：TP391.41

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本文编号：1691682