基于相位相关的温室番茄植株多模态三维重建方法

• 作者: 丁永前 刘景娜 卢伟 孙国祥 孙晔 汪小旵
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 图像重构 三维 立体视觉 相位相关 多模态 多光谱 三维重建 温室番茄 植物表型
• 年，卷（期）: 2019,（18）
• 所属期刊栏目: 农业信息与电气技术
• 页码范围: 135-143
• 页数: 9页
• 分类号: TP391.4
• 字数: 6275字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.18.017

摘要

为实现温室番茄植株多模态三维重建,解决多光谱反射率配准和多视角点云三维重建问题,基于相位相关原理将多光谱反射率配准至RGB-D图像坐标系中,建立了基于Kinect传感器测量位姿自主标定的多视角RGB-D图像三维重建方法,实现植株RGB三维点云模型和多光谱反射率点云模型重建,通过归一化灰度相似系数、配准区域光谱重叠率、互信息值 3 个指标客观评价二维多光谱图像配准质量,采用豪斯多夫距离客观评价植株三维点云重建精度.结果表明:30株温室番茄,每株4个重建视角,视角间隔为90°,配准区域光谱重叠率和归一化灰度相似系数的平均值分别为0.920 6和0.908 5,异源图像配准后互信息值比配准前互信息值平均提升了9.81%,植株冠层多光谱图像能够准确配准至深度坐标系,番茄植株三维重建点云距离集小于0.6 cm的比例为78.39 %,小于1.0 cm的比例为91.13 %,番茄距离集均值的平均值为0.37 cm,表明植株三维点云模型重建精度较高,能够应用于温室番茄植株多模态三维重建.植株多模态三维模型是实现三维形态测量与生理诊断的关键要素,为高通量植株表型测量提供高效精准的测量方法,对植物表型组学等研究领域的发展具有重要的意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	丁永前	南京农业大学工学院	40	316	10.0	16.0
3	汪小旵	南京农业大学工学院	90	1480	23.0	34.0
5	孙国祥	南京农业大学工学院	23	384	11.0	19.0
11	孙晔	南京农业大学工学院	10	70	6.0	8.0
12	刘景娜	南京农业大学工学院	2	1	1.0	1.0