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题名基于地面激光雷达点云的单木骨架提取算法
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作者
刘潇然
徐爱俊
周素茵
叶俊华
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机构
浙江农林大学数学与计算机科学学院
浙江农林大学全省农业智能感知与机器人重点实验室
浙江农林大学环境与资源学院
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出处
《浙江农林大学学报》
北大核心
2025年第4期684-693,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(32371867)。
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文摘
【目的】提出一种基于地面激光雷达点云的树木骨架提取方法,以实现高精度和高还原度的树木三维重建。【方法】针对分割后的单株树木点云,首先采用希尔伯特曲线进行下采样和降噪处理,以提高计算效率并去除噪声。在完成枝叶分离并获得完整枝干点云后,应用语义拉普拉斯收缩算法提取树木的初始骨架。最后通过树枝平滑技术对骨架进行优化,从而获得高保真、拓扑正确的树木骨架结构。【结果】相比传统方法,该方法提取的骨架节点数平均高12.3%,点云间隔精度平均提升42.0%,达0.011~0.021m。该方法在拓扑完整性和细节保留方面具有显著优势,同时结合树枝平滑优化技术,进一步增强了骨架的连续性和自然形态。【结论】该方法能够有效克服传统骨架提取算法的局限性,鲁棒性和准确性显著提升,可为植物表型分析、树木长势评估等应用提供高保真的树木骨架数据支撑。
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关键词
地面激光雷达
枝叶分离
骨架提取
树木几何模型
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Keywords
terrestrial LiDAR
branch and leaf separation
skeleton extraction
geometric tree model
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分类号
S728.4
[农业科学—林木遗传育种]
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