基于三维重建的果树固有特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

为了提高振动系统的采收效率和果实的采净率，需要对果树的振动特性进行系统的研究，目前国内外的研究重点在激振参数与采收率之间的关系，对果树进行激振试验，通过三维建模重构果树模型，研究了树干、树枝的动态响应特性，研究的成果为果实的振动技术提供了理论基础。在目前缺乏对果树固有特性研究的形势下，本课题以红枣树为研究对象，通过三维重建技术构建果树模型，进一步直观准确的分析果树特性，成果能填补现有的研究空白，完善果树模型，为深入研究林果振动采收机理以及实际振动采收提供一定的理论基础。

2. 国内外研究现状分析

国内外对果树的动态响应特性研究比较充分，国外采用偏心振动式、曲柄连杆式、气力振动式采收机对多种果树进行采收实验，深入研究了动态特性参数与振动传递间的关系，发现不同的振动参数组合对采收效率有极大影响；国内采用偏心式振动采收机进行果树采收实验发现频率对采收率影响最大。国内外对能量在枝干上传递方面的研究也在不断深入，在主要针对激振频率与采净率之间关系的研究基础上，国内细化研究了果枝上的加速度响应特性，并取得不错的成果。在三维重建技术的研究中，国内外的研究重点在于枝干的提取，以核桃树为对象，国外Nielsen运用数码相机技术进行三维重构；国内贺磊盈等运用双轮廓同步追踪技术进行果树枝干提取和重建。同时，针对其他果树，国内外研究学者研究并应用数码相机、双目视觉、点云配准等技术对其进行三维重构，但是三维重建技术目前尚不成熟，存在获取的果树图像噪声多、建立的树枝形态不够完整的问题。

3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容：研究果树的三维重建；研究果树固有特性、模态振型；研究激振主干与树干、树枝各点的位移、加速度响应关系；研究共振激振与果树位移、加速度响应关系。

2.研究计划：

第1周-第2周：收集资料、文献；撰写开题报告；

4. 研究创新点

1.本实验通过三维建模研究果树的频谱曲线特性。

2.本实验采用激振试验，可以对三维重建得出的数据结论做一个验证。