基于Alpha Shapes轮廓点云识别算法的洞室表面形变区域提取方法 被引量：2

1

作者 张雨婷 郑德华 李思远 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第2期181-190,共10页

针对三维激光扫描密集点云提取洞室表面变形信息的问题,本文提出一种基于改进的Alpha Shapes算法识别洞室轮廓点云和多尺度模型到模型的点云比对(Multiscale Model-to-Model Cloud Comparison,M3C2)的洞室表面变形监测方法.首先对获取... 针对三维激光扫描密集点云提取洞室表面变形信息的问题,本文提出一种基于改进的Alpha Shapes算法识别洞室轮廓点云和多尺度模型到模型的点云比对(Multiscale Model-to-Model Cloud Comparison,M3C2)的洞室表面变形监测方法.首先对获取到的两期洞室表面点云数据进行配准,采用改进的Alpha Shapes算法识别洞室表面外轮廓点云.获得的两期洞室表面外轮廓点云经精配准后,再采用M3C2算法进行各点变形值计算,最后进行距离聚类提取连续形变区域.实验结果表明:该方法能够有效剔除点云中细小沟壑处的点及受到混合像元影响的点,在洞室截面到扫描仪距离10 m的范围内,两期点云剔除率分别为14.17%及13.52%,在70 m范围内,分别为6.25%及6.42%;该方法能够准确高效地提取出2倍配准误差以上的洞室表面形变区域. 展开更多

关键词 洞室变形监测 轮廓点云识别 alpha shapes算法 M3C2算法

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改进Alpha Shapes和快速凸壳算法的SVM故障诊断

2

作者 宋仁旺 杨磊 +2 位作者 余百千 石慧 董增寿 《机床与液压》 北大核心 2023年第13期212-217,共6页

现有的基于凸壳的支持向量机(SVM)算法处理机械装备产生的大规模原始数据时间太长。针对这一问题,通过结合轮廓提取算法(Alpha Shapes)和快速凸壳算法,提出一种结合改进快速凸壳算法的SVM用于故障诊断研究。该融合算法利用改进简化的Alp... 现有的基于凸壳的支持向量机(SVM)算法处理机械装备产生的大规模原始数据时间太长。针对这一问题,通过结合轮廓提取算法(Alpha Shapes)和快速凸壳算法,提出一种结合改进快速凸壳算法的SVM用于故障诊断研究。该融合算法利用改进简化的Alpha Shapes算法提取点集的边界数据点,作为改进的快速凸壳算法的对象,减少凸壳算法递归的工作量。实验结果表明:该算法平均只提取了数据集0.26%的数据点,且计算的时间也相应降低。最后实验同样表明该算法的性能优于单一的SVM算法。 展开更多

关键词 大规模数据 支持向量机 凸壳超平面 alpha shapes 故障诊断

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基于Alpha Shape算法的分散式乡村聚落形状划分及其形成研究——以米脂县龙镇为例 被引量：5

3

作者 王天宇 惠怡安 +1 位作者 芮盼盼 师莹 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第3期946-954,共9页

为了定量划分分散式乡村聚落的形状类型并探究其形成原因,以陕北黄土丘陵沟壑区米脂县龙镇为例,尝试使用Alpha Shape算法对聚落形状进行提取,通过Boyce-Clark指数计算并划分聚落形状类型,最后结合多元线性回归和回归树的方法探究影响聚... 为了定量划分分散式乡村聚落的形状类型并探究其形成原因,以陕北黄土丘陵沟壑区米脂县龙镇为例,尝试使用Alpha Shape算法对聚落形状进行提取,通过Boyce-Clark指数计算并划分聚落形状类型,最后结合多元线性回归和回归树的方法探究影响聚落形状的因素。结果表明:100 m滚动半径下,Alpha Shape算法能够提取76.1%聚落的精确轮廓;研究区乡村聚落形状类型可以分为块状矩形及其变种、延伸形、哑铃形和串珠形、带状矩形及其组合、线形5种,Boyce-Clark指数依次增加;高程和Boyce-Clark指数呈显著正相关,水资源可获取性与Boyce-Clark指数在高海拔地区呈负相关,聚落面积与Boyce-Clark指数先呈负相关后呈正相关。研究结果可为分散式聚落生活空间边界的划定提供参考,增进对黄土丘陵沟壑区分散式聚落形态的认识。 展开更多

关键词 乡村聚落 形状类型 alpha shape算法 Boyce-Clark指数 黄土丘陵沟壑区

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双阈值Alpha Shapes算法提取点云建筑物轮廓研究 被引量：27

4

作者 李云帆 谭德宝 +1 位作者 高广 刘瑞 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第11期1-4,共4页

针对单一阈值的Alpha Shapes算法在提取点云建筑物轮廓时存在的轮廓精度和完整性难以兼顾的问题,提出一种双阈值的Alpha Shapes算法,利用简单环的概念设计轮廓搜索算法,获得既有较好完整性又有较高几何精度的建筑物轮廓线;然后,利用一... 针对单一阈值的Alpha Shapes算法在提取点云建筑物轮廓时存在的轮廓精度和完整性难以兼顾的问题,提出一种双阈值的Alpha Shapes算法,利用简单环的概念设计轮廓搜索算法,获得既有较好完整性又有较高几何精度的建筑物轮廓线;然后,利用一种最小二乘的轮廓线化简算法对提取出的初始轮廓进行化简,与经典的Douglas Peucker算法相比,在存在噪声的情况下,该方法化简后的轮廓线更接近实际的轮廓线。 展开更多

关键词 LIDAR 建筑物轮廓提取 RANSAC alpha shapes算法

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基于改进Alpha Shape算法的点云数据岛屿边界提取 被引量：3

5

作者 宋晓辉 熊祖雄 +2 位作者 张炎 吕富强 韦建林 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第1期58-62,共5页

针对机载LiDAR点云的岛屿岸线提取过程复杂、附属岛屿岸线难以提取等问题,提出一种基于改进Alpha Shape算法的点云数据岛屿边界提取方法。首先利用布料模拟滤波算法剔除非岛屿点云数据,通过欧式聚类进行不同岛屿的提取,再将岛屿点云数... 针对机载LiDAR点云的岛屿岸线提取过程复杂、附属岛屿岸线难以提取等问题,提出一种基于改进Alpha Shape算法的点云数据岛屿边界提取方法。首先利用布料模拟滤波算法剔除非岛屿点云数据,通过欧式聚类进行不同岛屿的提取,再将岛屿点云数据投影至二维平面,并根据岛屿点云构建格网。在此基础上使用自适应Alpha Shape算法,对提取出的岛屿点云进行边界提取,即可得到岛屿的岸线轮廓。选取新西兰的玛提尤/萨姆斯岛作为研究区域,并将本文算法与Alpha Shape算法进行对比,结果表明:本文算法提取岛屿边界点云的精准度为97.78%,可以准确地提取岛屿岸线,为海岛规划提供参考。 展开更多

关键词 摄影测量 机载LiDAR点云 边界提取 欧式聚类 自适应alpha shape

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基于改进Alpha Shapes算法的农机作业面积测量 被引量：7

6

作者 孙艺哲 李季 +2 位作者 刘斌 谢煜 宫鹤 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第8期144-148,共5页

农田作业面积测量方法层出不穷,但在对小块田地与不规则田地进行面积测量时会出现较大的误差,为此设计基于改进后的Alpha Shapes算法农机作业面积测量方法。利用改进后的Alpha Shapes算法对农机作业定位点集进行处理,实现对小块农田和... 农田作业面积测量方法层出不穷,但在对小块田地与不规则田地进行面积测量时会出现较大的误差,为此设计基于改进后的Alpha Shapes算法农机作业面积测量方法。利用改进后的Alpha Shapes算法对农机作业定位点集进行处理,实现对小块农田和不规则农田作业轮廓的精准提取,采用Delaunay三角剖分算法计算出农田作业面积。试验结果表明:基于改进后的Alpha Shapes算法的小块农田和不规则农田进行面积测量时误差率分别为1.5%和3.5%,其他测量方法对小块农田和不规则农田进行面积测量误差率普遍维持在3.5%和5%以上。结果表明采用改进Alpha Shapes算法的农机作业面积测量方法在对小块农田和不规则田地进行面积测量时,精度较高,满足试验设计要求。 展开更多

关键词 面积测量 alpha shapes算法 小块农田 不规则农田

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自适应步长的Alpha?shape表面重建算法 被引量：12

7

作者 李世林 李红军 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2019年第3期491-499,共9页

三维物体表面重建在现代临床医学、场景建模和林业测量等方面有着重要应用价值。为了更好地理解三维物体表面形状,本文先介绍了三维空间离散点集的Alpha形状的相关概念。在分析表面重建的Alpha-shape算法的基础上,本文提出一种自适应步... 三维物体表面重建在现代临床医学、场景建模和林业测量等方面有着重要应用价值。为了更好地理解三维物体表面形状,本文先介绍了三维空间离散点集的Alpha形状的相关概念。在分析表面重建的Alpha-shape算法的基础上,本文提出一种自适应步长的Alpha-shape算法。通过kd-tree和k近邻平均距离来动态更新α值,使得算法在处理点集密度较大的区域时也能以较少的遍历次数进行表面重建,从而改善了重建效果并提高了算法运行效率。大量随机数据和现实三维采样数据的实验结果表明,本文提出的改进算法与原始算法相比,能大幅度地提高运行效率。 展开更多

关键词 表面重建 alpha形状 k近邻平均距离 alpha-shape算法

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基于Alpha-shape算法的无人机雷达空间建模方法 被引量：4

8

作者 吴昊 郝尚帅 +2 位作者 刘锋 周海根 蒋川东 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第9期11-14,21,共5页

为了使用四旋翼无人机搭载二维激光雷达进行空间环境探测与建模,设计了无人机LIDAR(Light Detection and Ranging)探测方案,提出了基于欧式聚类与Alpha-shape算法的点云数据建模方法。以室内环境建模为例,通过无人机LIDAR测得室内多位... 为了使用四旋翼无人机搭载二维激光雷达进行空间环境探测与建模,设计了无人机LIDAR(Light Detection and Ranging)探测方案,提出了基于欧式聚类与Alpha-shape算法的点云数据建模方法。以室内环境建模为例,通过无人机LIDAR测得室内多位置、多高度的平面点云数据。根据室内环境点云数据分块聚集的特性,对数据进行统计滤波消噪,并采用欧式聚类算法对点云数据进行聚类,对每个聚类分别选取合适的参数α绘制其Alpha-shape图形。对于采样高度均匀、雷达扫描频率稳定的点云数据,考虑到无人机激光雷达的数据特点,以每个聚类中点的数量和其包络在x-y平面的投影面积为参数,结合测量经验提出了α的计算式。利用此方法可以实现使用二维激光雷达进行空间建模,相较于使用三维激光雷达成本更低,测量更灵活。 展开更多

关键词 无人机 激光雷达 聚类算法 alpha-shape算法 三维重构

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利用Alpha-shape算法进行树冠三维模型构建 被引量：18

9

作者 李庆 高祥伟 +4 位作者 费鲜芸 张红 王健 崔云健 李彬 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第12期91-95,共5页

为了研究树冠三维模型的构建,以常用绿化树种榉树为样本,通过三维激光扫描技术获取点云数据,运用alpha-shape算法进行树冠三维模型构建,并通过调整其α参数,得到不同的三维模型构建效果。结果表明,当参数α取值较大时,构建的三维模型较... 为了研究树冠三维模型的构建,以常用绿化树种榉树为样本,通过三维激光扫描技术获取点云数据,运用alpha-shape算法进行树冠三维模型构建,并通过调整其α参数,得到不同的三维模型构建效果。结果表明,当参数α取值较大时,构建的三维模型较综合,树冠内部变化无法描述;随着α值的减少,构建的三维模型越来越精细,当减少到一定值时,得到的图形是一些离散的面片,重建结果不完整,不能形成树木模型。利用alpha-shape算法构建的树冠三维模型能够反映出树冠的不同空间形态特征,可作为计算冠层结构参数的基础和依据,深入研究可进一步计算相关结构参数。 展开更多

关键词 点云数据 树冠三维模型 三维重建 alpha-shape 三维激光扫描技术

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Alpha-Shapes分段改进算法在三维模拟树枝体积扫描测量中的应用 被引量：2

10

作者 张鹤 李东升 陈爱军 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第3期49-58,共10页

针对树木与树枝分叉部分体积计算困难,三维扫描建模易产生黏连现象等问题,提出一种Alpha-Shapes分段改进算法。通过三维激光扫描技术获取三维模拟树枝的点云数据,利用Alpha-Shapes算法计算出三维模拟树枝的点云边缘轮廓并进行三维重建,... 针对树木与树枝分叉部分体积计算困难,三维扫描建模易产生黏连现象等问题,提出一种Alpha-Shapes分段改进算法。通过三维激光扫描技术获取三维模拟树枝的点云数据,利用Alpha-Shapes算法计算出三维模拟树枝的点云边缘轮廓并进行三维重建,利用分段算法对三维重建数据进行体积分割计算,通过点云最高层补偿以此保证分段算法的准确度。最后用Alpha-Shapes算法计算各个分段体积并进行累加。实验使用标准塑料直管段、三通管段和四通管段对树干以及树枝的分叉情况进行模拟并通过扫描真实树枝进行验证,通过三维激光扫描技术获取点云数据,实验充分考虑树枝分叉情况、检测精度、黏连问题,结合不同模拟树枝分叉特点,对比选择最合适的半径α值与分段高度β值。实验表明该改进算法的体积计算误差值在4%-5%之间,较改进前降低5%。 展开更多

关键词 三维激光扫描技术 模拟树枝点云分段 碳汇测量 alpha-shapes算法 树木三维重建

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α-Shape算法双机器人协作工作空间研究 被引量：1

11

作者 朱良麒 丁力平 +1 位作者 陈文亮 周志光 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第10期267-271,278,共6页

机器人协作工作空间是机器人领域的研究热点,但同时也是技术难点。首先以集合形式给出了协作工作空间的定义,基于蒙特卡洛法分别得到主、从机器人工作空间的点云模型;分析了求交集法提取协作空间点的不足,并给出一种通过计算点与点距离... 机器人协作工作空间是机器人领域的研究热点,但同时也是技术难点。首先以集合形式给出了协作工作空间的定义,基于蒙特卡洛法分别得到主、从机器人工作空间的点云模型;分析了求交集法提取协作空间点的不足,并给出一种通过计算点与点距离并加入一定阈值的判断方法,有效的提取到了协作空间内的点云;运用α-Shape算法分别处理单机器人工作空间与协作工作空间点云数据,对工作空间进行了三维重建,同时给出了基于体积值的参数α的确定方法,并基于此获得了较好的重建效果。最后以六自由度转动关节机器人为例进行了计算和分析,验证了方法的有效性,为指导机器人协作相关技术奠定了重要的理论基础。 展开更多

关键词 机器人 协作工作空间 蒙特卡罗法 α-shape 三维重建

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最小二乘角度约束的激光点云标线边界特征提取方法

12

作者 张晓鹏 刘如飞 +2 位作者 谢永强 李明 马新江 《遥感信息》 北大核心 2025年第1期165-172,共8页

针对道路激光标线点云边界特征的过欠分割问题,提出了一种基于角度约束的最小二乘标线边界角点提取方法,实现对标线边界特征的准确提取,从而构成标线轮廓。首先,对原始点云采用OTSU阈值分割将导向标线点云与路面点云分离,并通过基于KD-t... 针对道路激光标线点云边界特征的过欠分割问题,提出了一种基于角度约束的最小二乘标线边界角点提取方法,实现对标线边界特征的准确提取,从而构成标线轮廓。首先,对原始点云采用OTSU阈值分割将导向标线点云与路面点云分离,并通过基于KD-tree的区域生长优化阈值分割的结果,同时去除离群点,获得标线点云;随后,利用Alpha shapes提取标线轮廓,通过RANSAC算法对特征边界进行分割;最后,通过最小二乘角度约束的平差模型,以获得边界最优的角点,从而构成规则的标线。文章重点讨论了直线-直线边界的边界特征相交以及直线-圆弧边界特征相交两种情况。实验结果表明,与常用的最小二乘拟合相交获取角点的方法相比,该算法在提高效率的同时,能够获得更高边界轮廓线的精度。 展开更多

关键词 标线点云分割 alpha shapes边界提取 RANSAC边界分割 最小二乘角度约束

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机载LiDAR建筑物点云渐进提取算法 被引量：20

13

作者 高智梅 王竞雪 沈昭宇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第8期7-13,36,共8页

针对机载LiDAR建筑物点云提取过程中易受植被的影响的问题,本文提出了一种机载LiDAR建筑物点云的渐进提取算法。首先通过布料模拟滤波算法对地面点云与非地面点云进行区分,在此基础上利用最大类间方差法算法(Otsu)对非地面点云进行阈值... 针对机载LiDAR建筑物点云提取过程中易受植被的影响的问题,本文提出了一种机载LiDAR建筑物点云的渐进提取算法。首先通过布料模拟滤波算法对地面点云与非地面点云进行区分,在此基础上利用最大类间方差法算法(Otsu)对非地面点云进行阈值分割,提取初始建筑物点云;然后根据点云的连通性对初始建筑物点云进行密度聚类分割(DBSCAN),剔除离群噪声点;最后通过Alpha Shape算法实现建筑物点云的边缘提取。本文选取ISPRS官网提供的3组典型城区LiDAR点云数据进行试验,试验结果表明,本文算法可达到较好的建筑物点云提取效果。 展开更多

关键词 机载LIDAR 建筑物点云提取 最大类间方差法 密度聚类 alpha shape

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基于机载LiDAR和GIS数据的建筑物变化信息自动检测方法 被引量：4

14

作者 唐菲菲 阮志敏 +1 位作者 张亚利 彭丽 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2016年第1期57-62,共6页

建筑物的变化信息对地图更新和相关地理要素的统计至关重要。首先,通过Li DAR数据提取建筑物信息,应用alpha-shapes算法得到建筑物的边缘信息;然后,将该信息和GIS地图矢量数据对比,应用多级变化检测策略进行自动检测,得出变化的建筑物... 建筑物的变化信息对地图更新和相关地理要素的统计至关重要。首先,通过Li DAR数据提取建筑物信息,应用alpha-shapes算法得到建筑物的边缘信息;然后,将该信息和GIS地图矢量数据对比,应用多级变化检测策略进行自动检测,得出变化的建筑物并精确到建筑物变化的细部特征。该方法不仅能实现建筑物的定性变化检测,而且能对变化信息进行定量统计,检测结果的准确率达到95%。与以往单纯利用影像数据的方法相比,该方法自动化程度和效率均较高,且处理流程简捷。 展开更多

关键词 机载Li DAR GIS alpha-shapes算法 建筑物 变化检测

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乙烯齐聚制线性α-烯烃的技术进展 被引量：18

15

作者 张君涛 付兴国 +2 位作者 张耀君 何力 张景河 《西安石油学院学报（自然科学版）》 2002年第2期44-48,55,共6页

对乙烯齐聚制线性 α-烯烃的工业化生产技术的进展进行了详细的论述 .工艺比较成熟的是Gulf,Ethyl和 SHOP等方法 ,这些过程均系在高压的苛刻条件下利用不同催化剂进行均相齐聚反应 ,设备操作难度较大 .近年来出现了利用各种新型催化剂... 对乙烯齐聚制线性 α-烯烃的工业化生产技术的进展进行了详细的论述 .工艺比较成熟的是Gulf,Ethyl和 SHOP等方法 ,这些过程均系在高压的苛刻条件下利用不同催化剂进行均相齐聚反应 ,设备操作难度较大 .近年来出现了利用各种新型催化剂在较缓和的中压条件下进行齐聚反应的研究趋向 .着重对乙烯齐聚的均相和多相催化剂近年来的研究进展及发展趋势作了论述 。 展开更多

关键词 乙烯 齐聚物 线性Α-烯烃 过渡金属催化剂 择形分子筛 技术进展

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α能谱峰形函数及其拟合参数初始值获取 被引量：2

16

作者 石睿 庹先国 +2 位作者 许阳阳 邓超 郑洪龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期82-88,共7页

根据α能谱的形成机理,建立了一种α能谱峰形函数,提出基于矩估计法确定该峰形函数的拟合参数初始值的方法。以数理统计为基础,分别通过峰形函数和离散谱峰数据计算均值、方差和三阶中心矩建立方程组求解获取拟合参数的初始值。通过连... 根据α能谱的形成机理,建立了一种α能谱峰形函数,提出基于矩估计法确定该峰形函数的拟合参数初始值的方法。以数理统计为基础,分别通过峰形函数和离散谱峰数据计算均值、方差和三阶中心矩建立方程组求解获取拟合参数的初始值。通过连续气溶胶检测仪探测的氡子体α能谱和低本底α能谱仪探测的238Pu面源α能谱对该峰形函数模型和初始值获取方法进行了测试。结果表明:从低重合度到高重合度,该峰形函数模型都能得到较好的应用;基于矩估计法确定该峰形函数的参数初始值能够使该峰形函数较好地拟合α能谱数据。该方法在采用计算机自动α能谱拟合分析中具有较强的实用性。 展开更多

关键词 α能谱 峰形函数 矩估计 参数初始值 加权非线性最小二乘迭代拟合法

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α谱的分析方法及应用 被引量：2

17

作者 杨吉纯 倪建忠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第6期519-526,共8页

选取了2个能准确表达用半导体α谱仪测量的α谱线的峰形函数。推荐了一种用二重峰α谱获取峰形参数的方法。采用麦夸脱方法计算非线性参数。建立了一个多重峰α谱分析程序MULT,计算了^(244)Cm和^(241)Am在衰变中发射的α粒子辐射几率以... 选取了2个能准确表达用半导体α谱仪测量的α谱线的峰形函数。推荐了一种用二重峰α谱获取峰形参数的方法。采用麦夸脱方法计算非线性参数。建立了一个多重峰α谱分析程序MULT,计算了^(244)Cm和^(241)Am在衰变中发射的α粒子辐射几率以及钚样品中^(240)Pu与^(239)Pu的原子数比。并用一个标准谱检验了它的分析准确度。 展开更多

关键词 非线性分析 峰形函数 拟合 Α谱

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大面积超低本底α电离室的研制 被引量：2

18

作者 姚顺和 杨巧玲 +7 位作者 姚艳玲 吕晓侠 刁立军 郭晓清 孟军 邢雨 陈细林 汪建清 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期218-222,共5页

研制了一台大面积超低本底α电离室用于超低α表面发射率测量。电离室充入高纯气体并采用流气工作模式,由于对宇宙射线中的μ子和环境中的γ射线不灵敏,去除氡气后电离室的本底主要来自于内表面发射的α粒子。利用脉冲形状分析技术,可... 研制了一台大面积超低本底α电离室用于超低α表面发射率测量。电离室充入高纯气体并采用流气工作模式,由于对宇宙射线中的μ子和环境中的γ射线不灵敏,去除氡气后电离室的本底主要来自于内表面发射的α粒子。利用脉冲形状分析技术,可分辨出α粒子是来自电离室内表面还是样品,甄别掉内表面发射的α本底,电离室即可达到超低本底,可进行超低α表面发射率样品测量。该电离室的有效探测面积为1 521cm^2,α本底可达3×10^(-4) cm^(-2)·h^(-1)。 展开更多

关键词 α表面发射率 超低本底 脉冲形状分析

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α粒子能量和入射角度对其固体径迹形状的影响 被引量：1

19

作者 李燕玲 李素云 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期377-381,共5页

本文叙述了α粒子在入射点的剩余能量和入射角度对其固体径迹形状的影响，并对圆形、椭圆形及楔形径迹进行了初步分析。

关键词 Α粒子 能量 入射角度 固体

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基于水稻三维模型的表型参数提取及生物量估测 被引量：4

20

作者 程志强 方圣辉 《河南农业科学》 北大核心 2023年第7期144-153,共10页

基于二维图像的水稻表型检测方法缺乏空间维度信息,难以提取全面的水稻表型参数,因此建立水稻三维模型进而提取全面的水稻表型参数具有重要意义。体积是指示水稻生长状况的重要参数,如何在不破坏水稻植株的前提下获取水稻体积参数是当... 基于二维图像的水稻表型检测方法缺乏空间维度信息,难以提取全面的水稻表型参数,因此建立水稻三维模型进而提取全面的水稻表型参数具有重要意义。体积是指示水稻生长状况的重要参数,如何在不破坏水稻植株的前提下获取水稻体积参数是当下研究中仍有待解决的问题。基于上述考虑,提出一种基于水稻三维模型的表型参数提取及生物量估测方法,实现在不破坏水稻植株的前提下提取水稻体积参数并估测水稻生物量。以盆栽水稻为对象,首先利用Alpha-shape算法重建其三维模型,然后提取并评估水稻株高、茎粗、植被覆盖度、体积参数,并基于体积参数估测水稻生物量。结果表明,空间雕刻方法可以重建高精度的水稻三维模型,并准确测算水稻表型参数及生物量,其中水稻株高、茎粗、单株植被覆盖度均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别为63.27 mm、4.01 mm、5.04%和7.15%、14.91%、12.59%,水稻生物量RMSE和MAPE分别为62.44 g、19.25%,均优于现有三维重建软件的测算结果。 展开更多

关键词 水稻 三维重建 alpha-shape 表型参数提取 体积 生物量

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