[发明专利]一种基于球B样条的植物叶片建模方法

权利要求书

1.一种基于球B样条的植物叶片建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对待建模叶片进行叶脉分析，选取待建模叶脉；

S2：测量叶片三维形态信息，所述叶片三维形态信息包括：待建模叶脉上至少测量4个特征点位置信息、所述特征点对应的厚度信息和叶边缘特征点的位置信息；

S3：根据所述步骤S2中叶片三维形态信息采用插值型球B样条进行叶脉建模，插值型球B样条公式如下：

<B>(t)=Σi=0nNi,p(t)<Pi;ri>]]>i＝1，2...n，t∈[0，1]

插值时，控制球的球心P_i为所述叶脉特征点的位置，控制球的直径2r_i为所述叶脉对应特征点处的叶脉厚度，逐条叶脉建模完成后，将所有叶脉模型拼接起来，得到整个叶片的叶脉模型，其中，N_i，p(t)为p次B样条基函数，t为参数，i为求和下标，n为基函数个数；

S4：根据所述叶片三维形态信息采用插值型B样条曲面进行叶面建模，得到叶面模型，插值时以叶脉特征点和叶边缘点为插值点，曲面边界限制在叶边缘，B样条曲面公式如下：

P(u,w)=Σi=0mΣj=0nNi,k(u)Nj,l(w)Pij;]]>

S5：将所述叶脉模型与所述叶面模型的特征点位置重合，得到完整的叶片三维模型，其中，N_i，k(u)为k次B样条基函数，i，j为求和下标，m，n分别为两组B样条基函数的个数，u，w为参数，P_ij为叶脉和叶边缘特征点位置。

2.如权利要求1所述的基于球B样条的植物叶片建模方法，其特征在于，所述步骤S1中选取的待建模叶脉为主叶脉和次级叶脉，或相对叶片具有3倍以上厚度的叶脉，所述主叶脉为长在叶柄上的叶脉，所述次级叶脉为长在主叶脉上的叶脉。

3.如权利要求1所述的基于球B样条的植物叶片建模方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

测量前在叶片上选好测量点；

对所述测量点进行标记；

利用三维数字化仪或三维扫描仪逐个测量所述标记的测量点，将所述测量点作为叶片的特征点。