[发明专利]一种基于切平面分割的树干点云提取方法有效
| 申请号： | 201611030940.0 | 申请日： | 2016-11-16 |
| 公开（公告）号： | CN107063114B | 公开（公告）日： | 2019-10-01 |
| 发明（设计）人： | 尤磊;苏晓珂;宋新宇;郭颂;冯岩 | 申请（专利权）人： | 信阳师范学院;郑州轻工业学院 |
| 主分类号： | G01B11/24 | 分类号： | G01B11/24;G06T7/10 |
| 代理公司： | 河南大象律师事务所 41129 | 代理人： | 尹周 |
| 地址： | 464000 *** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | 本发明公开了提供一种基于切平面分割的树干点云提取方法，包括如下步骤：步骤1，对树木点云垂直分段；步骤2，在给定树木高度hstart0至hstart1间计算树干提取过程开始的垂直分段的索引值istart，并设置i＝istart；步骤3，构建树干垂直分段Qi的角度分区；步骤4，构建垂直分段Qi的每一个角度分区Qij的的切平面τij′；步骤5，逐垂直分段逐角度分区地使用切平面分割的方法分割树枝点云与树干点云。本发明用以快速从地面三维激光扫描仪扫描得到的树木点云中提取树干点云，为获取树干整体的三维数据提供了技术支撑。 | ||
| 搜索关键词： | 点云 树干 分段 垂直 角度分区 平面分割 树木 构建 三维激光扫描仪 技术支撑 三维数据 切平面 索引 树枝 扫描 分割 | ||
【主权项】：
1.一种基于切平面分割的树干点云提取方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，对树木点云垂直分段；步骤2，在给定树木高度hstart0至hstart1间计算树干提取过程开始的垂直分段的索引值istart，并设置i＝istart；步骤3，构建树干垂直分段Qi的角度分区；步骤4，构建垂直分段Qi的每一个角度分区Qij的的切平面τij′；步骤5，逐垂直分段逐角度分区地使用切平面分割的方法分割树枝点云与树干点云；所述步骤5，包括：根据角度分区Qij构建的切平面提取树干点云；根据平面方程Ax+By+Cz+D＝0，将点p(x,y,z)的坐标代入平面方程得到一个实数表达式f(p)＝Ax+By+Cz+D，计算垂直分段Qi的几何中心点ci的值f(ci)；分别将角度分区Qi(j‑1)、Qij与Qi(j+1)中的p(x,y,z)点代入实数表达式f(p)＝Ax+By+Cz+D，若点p(x,y,z)满足表达式f(ci)f(p)<0，则点p(x,y,z)是树枝点云，若满足f(ci)f(p)>0，则点p(x,y,z)是树干点云；其中平面方程中，(x,y,z)表示该平面上的一个点，A、B、C分别表示该平面的法向量在X、Y、Z轴上的分量，即向量(A,B,C)构成该平面的一个法向量，参数值D表示原点(0,0,0)到该平面的距离；逐角度分区逐垂直分段地提取树干点云：逐一对垂直分段Qi的每一个角度分区Qij构建其切平面以提取Qi的树干点云；然后设置i＝i+1再转入步骤3继续提取垂直分段Qi的树干点云直至树梢位置的最后一个垂直分段。
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