[发明专利]一种鼢鼠头颅三维重构方法及系统

说明书

本发明公开了一种鼢鼠头颅三维重构方法及系统。先获取鼢鼠头颅点云数据，对鼢鼠头颅点云数据进行聚类去噪；再对聚类去噪后的点云数据进行分割；接着对分割后的点云数据进行配准；最后运用Vonoroi图顶点拟合对配准后的离散点集进行曲面重建，避免了人工手动测量，缩短了测量耗时和提高了测量精度。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种鼢鼠头颅三维重构方法及系统。

背景技术

内蒙古自治区素以辽阔的草原而闻名世界，但是由于过去长期超载放牧导致草原退化，使得近年来鼠害不断发生。害鼠大肆啃食牧草，影响了牧草的正常生长，而且害鼠盗洞行为严重破坏土层结构和牧草根系，破坏了草地生态平衡，造成大面积草场沙化、退化。

据统计，截至2021年5月，内蒙古自治区鼠害危害面积达到9821万亩。其中，严重危害面积占46％以上。目前，内蒙古草原上栖息着50多种鼠类，对草原形成大面积危害的主要有布氏田鼠、长爪沙鼠、大沙鼠和东北鼢鼠。其中，东北鼢鼠是一种广泛分布于内蒙古东北部草原的主要地下害鼠，其采食植被根部和挖掘植被地下土，并产生大量土丘，不仅破坏了草原植被，而且使草地表面高低不平，给草原畜牧业造成巨大的损害，因此，对东北鼢鼠的研究有助于了解其生活习性，对有效防治鼠害具有重要意义。

动物的形态结构与其生活习性、功能及生活环境相适应，通过研究动物形态，可以阐明动物的生活及环境特点。头骨是动物的重要器官，是动物形态特征的重要组成部分，是研究动物形态结构的重要分支之一，动物的脑形态不仅与动物的生活方式有着密切的关系，而且还和动物的社会行为等紧密相关。受环境因素的影响，脑形态存在着种间、种内和生存地理的差异，是动物年龄和分类鉴定的重要依据，也是进行动物生态学研究的一项重要指标。

在对东北鼢鼠进行研究的过程中，通过体尺参数获得其特征指标，再通过对各项指标进行分析，从而研究其生长状况、划分其年龄组成。然而传统的体尺测量方式主要是人工测量的，依靠皮尺、游标卡尺、卷尺以及测杖等工具手动测量完成，存在测量耗时长、精度低、测量结果误差大的等问题。

发明内容

本发明通过提供一种鼢鼠头颅三维重构方法及系统，解决了现有技术中测量耗时长、精度低、测量结果误差大的技术问题，实现了缩短了测量耗时和提高了测量精度的技术效果。

本发明提供了一种鼢鼠头颅三维重构方法，包括：

获取鼢鼠头颅点云数据；

对所述鼢鼠头颅点云数据进行聚类去噪；

对所述聚类去噪后的点云数据进行分割；

对所述分割后的点云数据进行配准；

运用Vonoroi图顶点拟合对所述配准后的离散点集进行曲面重建。

具体来说，所述对所述聚类去噪后的点云数据进行分割，包括：

(1)计算当前区域内所有聚类去噪后的点云数据的曲率值，选择曲率值最小的点作为当前种子点，并加入到种子点序列中，同时标记当前区域；

(2)搜索所述当前种子点的近邻点，计算所述当前种子点及所述近邻点之间的法线夹角；若所述法线夹角小于预设的阈值，则将该近邻点加入到所述当前区域内；

(3)计算所述当前区域内近邻点的曲率值；若计算出的曲率值小于预设的曲率阈值，则将这个近邻点加入到所述种子点序列中，并删除所述当前种子点，循环上述步骤直至计算和判断完所述当前区域内所有近邻点的曲率值；

(4)迭代计算，直到所有点被标记到不同的区域，得到所述鼢鼠头颅的三维点云聚类，完成点云数据的分割。

具体来说，在所述得到所述鼢鼠头颅的三维点云聚类之后，还包括：