基于实测数据的虚拟树木冠层三维重建开题报告

 2021-08-08 21:42:30

1. 研究目的与意义

树木生长过程中所反映出的信息关系着周边的植被生长环境要素,树冠生长情况更能有效的显示出周围环境的质量。

森林的大规模消失经过最近环境的保护计划而减慢了很多,但是我们的生活还是得依赖于森林。

通过对树木冠层的三维重建,我们能更好的测量树木的树胸高度,树干锥度和倾斜度,能对树木的生长情况能有个大致的了解。

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2. 国内外研究现状分析

1.基于图像的建模技术是获取特定物体三维模型的一种方法.文献[2]将基于图像的建模技术与过程化方法相结合,从多视点的定标图像通过体相交技术重建树体的外轮廓,然后提取中心线作为树的主干骨架.最后,根据主干骨架与外轮廓数据采用L统模拟生长出一棵外形相似的树.文献[3]将一棵树各个视点灰度图像中的树区域归一化,用正交逆投影得到树的三维体数据,每个体素赋以所有输入图像相应像素灰度的平均值,然后根据一定的分枝规则与体素值在树的三维体积中重建树模型---刘彦宏,王洪斌,杜威等. 基于图像的树类物体的三维重建[J].计算机学报2.MATLAB是针对数值计算的交互式软件,以其强大的数据处理和丰富的工具箱使得编程极为简单.极少的代码即可实现复杂的运行,可大幅度缩短应用程序开发周期,提高编程效率.但由于MATLAB是一种解释性的语言开发平台.这就决定了他的执行效率比较低.VisualC++是windows平台下强有力的高级编程语言.能够方便快速地开发出界面友好,执行速度快,易于维护升级的软件系统.但是VisualC++只提供了一些基本的数学函数库,复杂的数值计算将延长软件开发中期,增加软件开发成本.MATLAB的强大的图形绘制和输出功能和影象处理工具箱使得它在图象处理方面更具有明显的优势。

因此将两者结合起来,充分发挥它们的优势,将会大大提供编程效率,为科研与工程开发提供强大的技术支持--孙慧,李莉. Visual C 与MATLAB 混合编程实现图象三维重建3.通过重建术之下高若干部位直径并结合干曲线预估树冠高及冠内直径的方法,以应对树木遮挡所带来的困难--王雪峰,张青,张超. 基于立体视觉的郁闭林分主要测树因子的重建[J]. 东北林业大学学报1刘彦宏,王洪斌,杜威等. 基于图像的树类物体的三维重建[J].计算机学报2孙慧,李莉. Visual C 与MATLAB 混合编程实现图象三维重建3王雪峰,张青,张超. 基于立体视觉的郁闭林分主要测树因子的重建[J]. 东北林业大学学报4.张爱武,胡少兴,孙卫东等. 基于激光与可见光同步数据的室外场景三维重建[J]. 电子学报Michael Thies, Norbert Pfeifer, Daniel Winterhalder, Ben G. H.Gorte. Three-dimensional reconstruction of stems for assessment of taper, sweep and lean based on laser scanning of standing trees[J].Scandinavian Journal of Forest Research

3. 研究的基本内容与计划

具体的测量方式得分两种,接触式与非接触式。

一种是结合实测数据,通过不同树木的分段测量调查,进行数据统计,筛选数据进行树冠模拟片段模型。

还有就是三维数字化仪。

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4. 研究创新点

使用人工测量建模的方式与非接触式三维重建方式两种方法同时进行,进行对比的同时总结优缺点,并总结最合理的建模方式进行最后的测验,比对第三种结果与前两种的区别

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