基于Kinect的苹果外形指标估测研究开题报告

全文总字数：6814字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一、本课题的意义、国内外研究概况、应用前景

1、课题的意义

我国是一个水果种植和产量大国，水果品种丰富，种植面积和产量始终位于世界前列。但根据有关调查显示，优质果在我国水果产品中所占的比例仅为40%，其中符合高档消费市场标准的水果产品不足6%，大部分水果等级为中、下等。由于我国苹果产品质量良莠不齐，产后清洗、分级、包装等自动化处理水平落后，拉低了整体苹果产品价值。即使产量和出口量大，也很难在国际苹果市场获得可观的经济效益。因此，提高我国苹果产业产后处理水平，尤其是苹果自动化分级技术水平，对增强我国苹果产业的国际竞争力、提升经济价值至关重要。

2. 研究的基本内容和问题

二、研究的目标、内容和拟解决的关键问题

1、研究目标和内容

在本次的设计中，主要是基于kinect的苹果外形指标估测研究。一方面，在通常情况下为获取物体表面的三维点云数据，研究者会利用 kinect 从物体的多个角度出发采集点数据，然而通过拼接获取物体的全部点云。这种方法虽然很好的还原了物体的轮廓，但操作起来比较复杂，且拼接算法耗时多，不利于快速构建网格。另一方面，基于曲面方程的苹果造型方法虽快速构建了对应苹果的模型，但该模型与实际苹果存在差异。

3. 研究的方法与方案

三、研究方法、技术路线、实验方案

1、顶层技术路线

本设计顶层技术路线如下：

4. 研究创新点

四、特色与创新之处

1）使用基于椭球曲面参数方程的苹果果实造型方法，根据植物果实的特征，对椭球面进行变形，实现对苹果外形的构建；

2）将实采苹果点云数据和基于椭球曲面计算模型的苹果点云数据相融合，弥补了实采点云数据量的不足，可以获得最为近似的高质量网格模型；

5. 研究计划与进展

五、研究计划及预期进展

由于研究计划分为kinect点云处理和计算点云处理两部分，且在两部分都完成的情况下，才能进行点云匹配和后续的估测。所以，实施计划如下：