[发明专利]基于点云的植物叶绿素含量三维空间立体分布可视化方法

权利要求书

1.基于点云的植物叶绿素含量三维空间立体分布的可视化方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、标定可见光相机色彩信息参数并采集植物叶片的彩色图像数据；

S2、通过叶绿素含量测量仪检测采集的植物叶片叶绿素含量；

S3、对采集到的植物叶片的彩色图像数据进行处理，提取色彩因子；

S4、将叶绿素含量测量仪检测到的叶绿素含量与上述处理后提取到的色彩因子进行相关性分析，建立叶绿素含量的最佳回归模型；

S5、采集多视角下植物的彩色图像数据；

S6、使用尺度和旋转不变性算法，提取多视角下采集到的植物彩色图像中的特征点信息；

S7、将上述S6中每张植物彩色图像中的特征点通过邻近搜索，进行特征点匹配；

S8、通过运动恢复结构算法得到具有颜色信息的植物三维模型；

S9、将上述S4建立的叶绿素含量的最佳回归模型应用在上述S8重建的植物三维模型上，得到所有点相应的叶绿素含量值，通过伪彩色处理后实现植物叶绿素含量三维空间分布可视化。

2.根据权利要求1所述的基于点云的植物叶绿素含量三维空间立体分布的可视化方法，其特征在于：所述的步骤S1中可见光相机色彩信息参数标定具体包括以下步骤：

S11、首先通过可见光相机采集红、绿、蓝三基色色卡图像，其中红色色卡的RGB色彩通道值分别为(255，0，0)，绿色色卡的RGB色彩通道值分别为(0，255，0)，蓝色色卡的RGB色彩通道值分别为(0，0，255)；

S12、从红色色卡图像提取出R通道，从绿色色卡图像提取出G通道，从蓝色色卡图像提取出B通道，计算出R通道下的平均像素点的值，记为Y_r，计算出G通道下的平均像素点的值，记为Y_g，计算出B通道下的平均像素点的值，记为Y_b，其中平均像素点的值计算公式如下所示：

其中，Y_x为x通道下的平均像素点的值，f_x(i,j)为x通道下i行j列的值；

S13、对步骤S12中得到的各个通道下的平均像素点的值与理论值进行运算，得到R通道下的色彩校正比例系数Z_r、G通道下的色彩校正比例系数Z_g以及B通道下的色彩校正比例系数Z_b，其中色彩校正比例系数的计算函数如下所示：

其中，Z_x为x通道下的色彩校正比例系数，Y_x为x通道下的平均像素点的值；

S14、将步骤S13得到的各个通道下的色彩校正比例系数应用到之后可见光相机采集的所有的彩色图像中进而实现色彩校正。

3.根据权利要求1所述的基于点云的植物叶绿素含量三维空间立体分布的可视化方法，其特征在于：所述的步骤S2中通过叶绿素含量测量仪检测采集的植物叶片叶绿素含量具体为：

S21、将叶绿素含量测量仪进行校准处理；

S22、测量采集到的单个植物叶片上三个不同处的叶绿素含量，将三个不同处的叶绿素含量的平均值作为该植物叶片的叶绿素含量。