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基于PointNet++的建筑物室内部件分割方法
1
作者 高飞 《长江信息通信》 2025年第2期192-195,共4页
三维激光点云能够直观完整地表达建筑物室内物体的总体构造,但是室内点云数据具有无序、庞大的特点。扫描获得的室内三维点云数据若直接用于室内物体部件分割需要耗费大量的时间,增加项目的运行成本。因此,如何准确快速的分割室内物体... 三维激光点云能够直观完整地表达建筑物室内物体的总体构造,但是室内点云数据具有无序、庞大的特点。扫描获得的室内三维点云数据若直接用于室内物体部件分割需要耗费大量的时间,增加项目的运行成本。因此,如何准确快速的分割室内物体是点云分割的研究热点。点云中具有三维坐标信息、RGB色彩信息和深度信息等,通过对这些信息的分析研究,有助于对室内物体进行部件分割。为此,文章提出了一种基于PointNet++改进的建筑物室内部件分割方法F-PointNet++,该方法主要分为3个步骤,首先,对数据集进行预处理,为原始点云数据加入曲率信息;其次,改进PointNet++算法,加入曲率作为特征,重构深度网络;最后,通过F-PointNet++网络训练,使用平均准确度(eval accuracy)和平均交并比(mIoU)作为评估指标,验证F-PointNet++网络在室内点云部件分割问题上的性能。结果表明,该方法能够有效提高PointNet++在室内部件分割上的能力,提取精度良好。 展开更多
关键词 深度学习 三维彩色点云 室内部件 部件分割
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基于改进PointNet++的室内部件分割算法研究
2
作者 高飞 《长江信息通信》 2025年第3期133-136,共4页
三维激光点云数据集中普遍存在噪点,室内点云数据内部结构复杂导致室内点云数据噪声问题尤为明显,这些噪点通常表现为在数据集中孤立的、偏离实际物体或场景的点,往往并不反映真实的三维结构。噪点会影响点云数据的质量,导致分析和处理... 三维激光点云数据集中普遍存在噪点,室内点云数据内部结构复杂导致室内点云数据噪声问题尤为明显,这些噪点通常表现为在数据集中孤立的、偏离实际物体或场景的点,往往并不反映真实的三维结构。噪点会影响点云数据的质量,导致分析和处理结果的准确性下降。为此,文章提出了一种基于PointNet++改进的室内部件分割方法PG-PointNet++,该方法主要分为3个步骤,首先,对数据集进行预处理,确保实验数据的准确性以及一致性;其次,加入PGclean模块实现离群点(Outliers)学习从而消除噪点;最后,将新数据传入PointNet++模型中进行部件分割。本文的结果评估指标是平均交并比(mIoU)和平均准确度(eval accuracy),通过对评估指标的对比可以验证PG-PointNet++网络在室内点云部件分割问题上的性能。结果表明,该方法能够有效提高PointNet++在室内部件分割上的能力,提取精度良好。 展开更多
关键词 深度学习 三维彩色点云 室内部件 部件分割
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基于相机拍摄手法的点云预处理方法在文物建模中的应用
3
作者 郭瑾 李梧桐 高伟 《辽宁师范大学学报(自然科学版)》 2025年第3期397-404,共8页
辽三彩文物数字化过程中因表面纹饰复杂、质地细腻,传统的相机拍摄手法在获取点云数据时存在噪声、不完整和信息缺失等问题,影响了后续的三维重建和模型精度,降低了文物数字化保护和研究的可靠性和准确性.提出了一种基于摄影测量技术的... 辽三彩文物数字化过程中因表面纹饰复杂、质地细腻,传统的相机拍摄手法在获取点云数据时存在噪声、不完整和信息缺失等问题,影响了后续的三维重建和模型精度,降低了文物数字化保护和研究的可靠性和准确性.提出了一种基于摄影测量技术的点云预处理优化方法,采用降采样、统计滤波和体素网格化等算法优化数据质量.研究结果表明,该方法能有效剔除噪声与异常点,显著提升三维建模精度和可靠性,为高保真文物数字化保护与研究提供了可靠的技术支持. 展开更多
关键词 辽三彩 三维建模 点云处理
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激光线扫描图像色彩一致性校正方法仿真
4
作者 徐强胜 梁荣驹 刘睿 《计算机仿真》 2025年第4期239-243,共5页
在激光线扫描图像中,由于光照、视角等因素的影响,不同视角下的图像色彩会出现不一致情况,导致色彩校正效果较差。而改进RANSAC算法可以通过配准处理,将不同视角下的图像对齐到同一个坐标系下,在统一的空间中校正色彩。因此,提出一种新... 在激光线扫描图像中,由于光照、视角等因素的影响,不同视角下的图像色彩会出现不一致情况,导致色彩校正效果较差。而改进RANSAC算法可以通过配准处理,将不同视角下的图像对齐到同一个坐标系下,在统一的空间中校正色彩。因此,提出一种新的激光线扫描图像色彩一致性校正方法。引入k-means聚类算法精简激光线扫描点云,利用几何刚性和法向量一致性改进RANSAC算法,将RANSAC算法的三点式变换矩阵估计方法替换为二点式刚体矩阵估计方法,用于配准激光线扫描点云。最后,通过Wallis算法实现激光线扫描图像色彩校正。实验结果表明,所提方法点云精简更理想、点云配准更准确,且色彩校正后信息熵和平均梯度更高。 展开更多
关键词 激光线扫描图像 色彩一致性校正 点云精简 改进RANSAC算法
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模板抛光机器人三维视觉识别方法 被引量:2
5
作者 张宏博 王帅钦 +1 位作者 李发伟 张仲玺 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期339-342,共4页
针对隧道模板表面混凝土残渣与模板颜色相近难以被2D相机识别的问题,提出了一种模板抛光机器人三维视觉识别方法。首先采用Pop23D扫描仪获取目标区域的点云数据,通过统计滤波对点云数据去噪,然后将三维点云数据投影至二维平面,利用形态... 针对隧道模板表面混凝土残渣与模板颜色相近难以被2D相机识别的问题,提出了一种模板抛光机器人三维视觉识别方法。首先采用Pop23D扫描仪获取目标区域的点云数据,通过统计滤波对点云数据去噪,然后将三维点云数据投影至二维平面,利用形态学处理使图像具有完整的边缘信息,采用边缘检测算法识别出各混凝土残渣的轮廓,随后计算图像的矩可以求出各混凝土残渣轮廓的几何中心、周长、面积等参数。最后设计了验证实验,根据目标和参考点的像素坐标确定混凝土残渣与移动机器人之间的相对位置。实验结果表明:所提出识别方法能够很好地完成模板表面混凝土残渣的识别与定位,研究成果可为背景同色目标自动识别提供理论基础。 展开更多
关键词 移动机器人 背景同色目标 三维点云 目标识别
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基于色彩信息差异的无人机道路点云提取方法
6
作者 宋晓辉 赵钦 +2 位作者 蔡耀君 唐诗华 吕富强 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第3期348-354,共7页
针对无人机道路点云提取过程复杂、提取精度不高等问题,提出一种基于色彩信息差异的无人机道路点云提取方法。采用CSF算法将原始道路点云的地面点和非地面点进行分离,提取出目标点云;将密集点云中的3个色彩信息值进行三维坐标的构建,结... 针对无人机道路点云提取过程复杂、提取精度不高等问题,提出一种基于色彩信息差异的无人机道路点云提取方法。采用CSF算法将原始道路点云的地面点和非地面点进行分离,提取出目标点云;将密集点云中的3个色彩信息值进行三维坐标的构建,结合DBSCAN进行基于色彩信息差异的无人机道路点云提取,根据道路点云所对应的簇类号,提取出道路点云;再次利用DBSCAN算法对道路点云进行三维密度的聚类,优化所提取的道路点云数据,得到最终的道路点云。实验结果表明:本文方法提取道路点云数量的正确率为98.19%、完整度为92.20%、总体质量为90.66%,可以有效地提取无人机获取的道路点云。 展开更多
关键词 无人机 道路点云 布料模拟滤波 DBSCAN 色彩信息
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高分辨率彩色距离选通三维成像
7
作者 宋博 王新伟 +2 位作者 孙亮 张钰润 周燕 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第11期176-186,共11页
彩色三维成像技术能够同步获取目标的颜色信息和三维空间信息,在机器人视觉、自动驾驶、生态监测及科学调查等领域极具应用潜力。然而,传统的彩色三维成像技术普遍存在作用距离有限、水平分辨率较低以及易受复杂背景干扰等问题,严重制... 彩色三维成像技术能够同步获取目标的颜色信息和三维空间信息,在机器人视觉、自动驾驶、生态监测及科学调查等领域极具应用潜力。然而,传统的彩色三维成像技术普遍存在作用距离有限、水平分辨率较低以及易受复杂背景干扰等问题,严重制约了其实际应用。针对此,一种高分辨率彩色距离选通三维成像方案被提出,该方案融合激光距离选通三维成像与彩色成像技术,实现了远距离、高分辨率且具有背景抑制能力的彩色三维成像。首先,该方法设计了彩色距离选通三维成像ABCABC的工作时序,交替采集目标区域A帧和B帧选通图像及C帧彩色图像;然后,采用DeDoDe特征匹配算法实现选通图像和彩色图像的像素级匹配,无需繁琐的标定过程;最终,通过距离能量三维重建算法获取目标点云数据,并赋以彩色信息,输出彩色距离选通点云数据。实验上,基于立体目标靶的彩色距离选通三维成像实验结果表明,彩色距离选通三维点云密度是传统激光雷达的57倍以上,测距误差≤2 cm@距离10 m;LiRAI系统的空间分辨率是LiDAR系统的7.58倍。此外,室外雕像、植被冠层和穿迷彩服人员等目标彩色选通点云的获取,展现出彩色距离选通三维成像具有过滤复杂背景实现感兴趣目标成像的优势。 展开更多
关键词 彩色三维成像 距离选通三维成像 稠密点云 激光雷达
原文传递
船舶定位目标三维点云重建方法研究
8
作者 白鲲 王永伟 +2 位作者 宋国辉 王建喜 王智洪 《自动化仪表》 2025年第6期110-114,共5页
为了提高船舶定位目标的准确性、优化点云图像质量,提出基于降质图像视觉效果增强算法的船舶定位目标三维点云重建方法。采用自适应直方图均衡化方法,均衡处理点云图像颜色,以实现颜色校正。创新性地引用多尺度视网膜算法,调整图像中像... 为了提高船舶定位目标的准确性、优化点云图像质量,提出基于降质图像视觉效果增强算法的船舶定位目标三维点云重建方法。采用自适应直方图均衡化方法,均衡处理点云图像颜色,以实现颜色校正。创新性地引用多尺度视网膜算法,调整图像中像素的灰度值,实现图像细节恢复,以提升图像对比度。通过输入层隐式复数信息增强方式,增强图像复数信息。参数化处理增强图像的颜色、对比度以及复数信息细节后,利用迭代算法配准点云数据。在此基础上,选择Kruskal算法完成多帧点云数据图优化三维重建。试验结果表明,所提方法显著提高了图像色彩和细节完整性,使近邻点的平均距离小于0.15、离散度大于0.92、重建后图像像差在±0.2 cm以内。该方法为船舶定位目标提供了清晰、全面的点云重建结果,确保了定位的准确性。 展开更多
关键词 增强算法 船舶定位 降质图像 三维点云重建 视觉效果 颜色校正
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三维激光扫描技术在车站智能化管理中的应用
9
作者 刘芳 《北斗与空间信息应用技术》 2025年第5期110-113,共4页
随着城市轨道交通系统的不断扩展与复杂化,对站点管理的精度与效率提出更高要求。本文提出利用三维激光扫描技术结合彩色点云建模与区域生长算法,实现轨道交通站点的高精度三维重建与结构分割。通过迭代最近点配准与影像映射方法构建彩... 随着城市轨道交通系统的不断扩展与复杂化,对站点管理的精度与效率提出更高要求。本文提出利用三维激光扫描技术结合彩色点云建模与区域生长算法,实现轨道交通站点的高精度三维重建与结构分割。通过迭代最近点配准与影像映射方法构建彩色点云模型,重现站点空间结构。根据几何特征分割出典型建筑构件,实现语义赋能与资产管理的自动化。实验证明该方法具备良好的几何一致性与识别精度,适用于智慧车站的精细化管理需求。 展开更多
关键词 三维激光扫描 彩色点云建模 区域生长分割 智慧车站 资产管理
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融合多源多视角数据的真彩三维重建技术 被引量:1
10
作者 张莉君 高云涵 +2 位作者 邹小凡 史航 解杨敏 《测绘通报》 北大核心 2025年第6期62-67,共6页
随着数字化需求日益增长,单一传感器数据已经难以完成复杂建模任务,且单视角容易存在数据稀疏或遮挡问题。针对该问题,本文提出了两套三维重建系统,搭载激光雷达、单目相机及IMU等多传感器,分别应用于室内、室外多视角数据采集。另外,... 随着数字化需求日益增长,单一传感器数据已经难以完成复杂建模任务,且单视角容易存在数据稀疏或遮挡问题。针对该问题,本文提出了两套三维重建系统,搭载激光雷达、单目相机及IMU等多传感器,分别应用于室内、室外多视角数据采集。另外,本文还提出了一种融合多源多视角数据的真彩三维重建技术。首先通过联合标定获取各传感器之间的坐标系转换关系;然后利用视觉惯性耦合系统进行运动估计,以获取准确姿态和轨迹,基于此对单视角激光点云进行去畸变优化及真彩赋色;最后基于色彩几何混合信息进行多视角点云拼接,获取扫描对象的真彩三维模型,在室内室外场景下进行了测试验证。试验结果表明,本文方法三维重建精度高于先进算法,建模误差能达到厘米级,且算法稳健性更高。 展开更多
关键词 多源感知 多视角点云匹配 三维重建系统 真彩三维重建
原文传递
基于二维激光雷达和多视角相机数据级融合的3D-RGB点云成像
11
作者 田明昊 李攀 +3 位作者 阎肃 吴学良 许录平 阎博 《数据采集与处理》 北大核心 2025年第6期1505-1517,共13页
当前,基于激光和视觉的三维重建技术在地形场景的测量中具有广泛的应用。尽管目前已经开发出多种基于激光雷达和相机的三维成像方法,但各自存在一定的局限性。具体而言,RGB⁃D相机虽然能够同时捕获颜色和深度信息,但其精度往往低于LiDAR,... 当前,基于激光和视觉的三维重建技术在地形场景的测量中具有广泛的应用。尽管目前已经开发出多种基于激光雷达和相机的三维成像方法,但各自存在一定的局限性。具体而言,RGB⁃D相机虽然能够同时捕获颜色和深度信息,但其精度往往低于LiDAR,而3D激光雷达虽然能够提供高精度的空间信息,却缺乏颜色信息,且其成本通常较高。本文提出了一种基于二维激光雷达与多视角相机数据级融合的3D⁃RGB成像方法,采用二维激光雷达与4组不同视角相机得到了3D⁃RGB点云数据,通过3D⁃RGB点增强、特征平面检测提取与全局一致对齐技术实现准确、稠密的3D⁃RGB成像。首先,通过RGB与点云信息融合提升数据质量,并利用特征平面检测优化几何结构表达。随后,结合全局一致对齐策略,降低累积误差,提高整体成像精度。实验结果表明,该方法相比多线激光雷达方案在成像密度和精度上具有优势,整体误差小于0.15 m,验证了其在复杂环境下的三维重建与环境勘测应用潜力。 展开更多
关键词 3D⁃RGB成像设备 低成本 3D激光雷达 点云着色 室内场景重建
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车载全景影像与激光点云融合生成彩色点云方案 被引量:11
12
作者 闫利 曹亮 +1 位作者 谢洪 蒋宇雯 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2015年第9期111-114,162,共5页
针对车载全景影像与激光点云数据融合的研究不足的现状,文章给出了一种适合球面全景影像的车载彩色点云生成方案:由车载POS数据及系统标定参数可获得全景影像的外方位元素,依据影像的采集视角选择激光点最佳的关联影像,然后以球面投影... 针对车载全景影像与激光点云数据融合的研究不足的现状,文章给出了一种适合球面全景影像的车载彩色点云生成方案:由车载POS数据及系统标定参数可获得全景影像的外方位元素,依据影像的采集视角选择激光点最佳的关联影像,然后以球面投影为成像模型获得激光点在影像上的颜色属性值,进而获得彩色点云数据;并对融合的误差进行了讨论与分析。经过融合后的彩色点云几何精度高、目视效果好,使两种数据源的优势得到了有效的结合。实验结果验证了这种方法的可行性和准确性。 展开更多
关键词 车载 全景 激光点云 融合 彩色点云
原文传递
一种基于三维激光扫描技术的快速建模方法 被引量:11
13
作者 南竣祥 梁爽 +3 位作者 李海泉 周磊 周曦冰 党军勇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第10期137-139,147,共4页
针对传统文物三维模型建模方法存在建模时间长、工作量大、经费花费多等问题,提出了利用Z+F 5010C三维激光扫描仪采集点云及全景照片,通过彩色点云直接拟合生成模型的方法。试验结果表明,该方法制作模型能够体现纹理细节,其质量与扫描... 针对传统文物三维模型建模方法存在建模时间长、工作量大、经费花费多等问题,提出了利用Z+F 5010C三维激光扫描仪采集点云及全景照片,通过彩色点云直接拟合生成模型的方法。试验结果表明,该方法制作模型能够体现纹理细节,其质量与扫描仪距扫描主题距离成反比,且与全景照片质量息息相关。本文提出了在保证点云密度的前提下,通过提高全景照片的方式来提高建模质量的思路,为以后研究提出方向性参考。 展开更多
关键词 三维激光扫描 彩色点云 全景照片 模型拟合 三维模型
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基于多视影像匹配的三维彩色点云自动生成 被引量:8
14
作者 张卡 盛业华 +1 位作者 孟微波 徐鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1840-1849,共10页
针对三维虚拟场景构建的需要,提出了一种基于多视影像匹配的航空影像三维彩色点云自动生成算法。该算法采用了一种全新的物方与像方信息融合的多视影像概率松弛整体匹配策略,以综合利用多幅影像信息来提高匹配的可靠度;然后,基于多视影... 针对三维虚拟场景构建的需要,提出了一种基于多视影像匹配的航空影像三维彩色点云自动生成算法。该算法采用了一种全新的物方与像方信息融合的多视影像概率松弛整体匹配策略,以综合利用多幅影像信息来提高匹配的可靠度;然后,基于多视影像匹配结果,采用多影像光束法平差来计算待匹配点的三维坐标;最后,采用平差模正确性的统计检验对三维坐标计算的准确度进行定量衡量。利用该算法对实际航空影像进行实验,统计检验得到的可靠度超过了90%,表明所提出的三维彩色点云生成方法具有较高的稳定度和精度。基于所提出的方法可将多视影像重叠区域内的所有平面像素转换为三维点,从而自动生成表达地理场景的全数字化的三维彩色点云,能很好地满足大范围三维地理场景快速重建的需要。 展开更多
关键词 多视影像匹配 概率松弛 光束法平差 统计检验 三维彩色点云
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基于共线原理的全景影像真彩色点云生成算法 被引量:7
15
作者 宋杨 曾凡洋 +1 位作者 李长辉 钟若飞 《测绘工程》 CSCD 2015年第4期1-5 10,10,共6页
常规激光点云数据通过将激光点云与彩色影像进行融合,将影像所富含的色彩信息赋给相应的激光点云、可形成一种"纹理丰富、颜色直观、位置准确"的真彩色点云成果,不同类型相机拍摄得到的影像对激光点云赋彩色的原理和过程均不... 常规激光点云数据通过将激光点云与彩色影像进行融合,将影像所富含的色彩信息赋给相应的激光点云、可形成一种"纹理丰富、颜色直观、位置准确"的真彩色点云成果,不同类型相机拍摄得到的影像对激光点云赋彩色的原理和过程均不相同。文中基于移动测量系统及360°全景影像的测绘高新技术,研究全景相机拍摄的影像与激光点云的匹配、融合,提出一种基于共线原理的由全景影像给激光点云赋彩色的算法。算法充分利用全景影像360°可视以及激光点云位置精确的特点,经实验验证算法推导正确,生成的真彩色点云色彩纹理细致,空间位置准确。 展开更多
关键词 移动测量 激光扫描 全景影像 配准 真彩色点云
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基于三维点云颜色特征的苹果树冠层光照分布计算方法 被引量:10
16
作者 马晓丹 郭彩玲 +3 位作者 张雪 马丽 张丽娇 刘刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期263-268,共6页
合理的果树冠层结构有利于获取充足的光照,对提升果实产量及品质具有重要意义。为了揭示果树冠层光照分布规律,以自由纺锤形苹果树为研究对象,以目标图像的颜色变化与光照强弱存在相关性为理论依据,首先利用Trimble TX5型地面三维激光... 合理的果树冠层结构有利于获取充足的光照,对提升果实产量及品质具有重要意义。为了揭示果树冠层光照分布规律,以自由纺锤形苹果树为研究对象,以目标图像的颜色变化与光照强弱存在相关性为理论依据,首先利用Trimble TX5型地面三维激光扫描仪以'顶视法'获取叶幕稳定期苹果树冠层三维点云,按照实际苹果树冠层划分方法,提取三维点云空间不同区域的颜色特征,针对自然环境下苹果树冠层颜色特征具有复杂性和模糊性,不能采用精确、定量的符号对其进行描述的不足,构建以颜色特征为输入、相对光照强度为输出的模糊神经网络,以此作为苹果树冠层光照分布预测模型。试验结果表明:提出的基于三维点云颜色特征的光照分布计算方法具有较好的可行性,预测精度为80.57%,能够为科学合理的苹果树修剪和整形提供技术支撑。 展开更多
关键词 苹果树冠层 颜色特征 三维点云 光照分布计算 模糊神经网络
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带色彩地面激光雷达点云数据的匀光匀色方法 被引量:1
17
作者 郭王 程效军 +1 位作者 程小龙 李泉 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1776-1782,共7页
目前许多地面激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)能够获取带有目标色彩信息的点云数据,利用这些数据,可以实现点云模型的精细纹理快速、自动化的生成.但因异站点云数据存在颜色差异,生成的纹理可视化效果并不理想.针对这一问... 目前许多地面激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)能够获取带有目标色彩信息的点云数据,利用这些数据,可以实现点云模型的精细纹理快速、自动化的生成.但因异站点云数据存在颜色差异,生成的纹理可视化效果并不理想.针对这一问题,根据色彩分量表达与空间坐标的相似性,提出了一种基于色彩坐标转换的点云匀光匀色方法.实验结果表明,异站点云颜色差异得到了较好的修正,生成的纹理效果佳.该方法不仅可用于地面LiDAR数据,对于其他来源的具有颜色信息的地面LiDAR点云数据也可据此进行带色彩点云数据的匀光匀色并生成精细纹理. 展开更多
关键词 匀光匀色 颜色差异点云 精细纹理生成 三维建模
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传统陶瓷艺术作品的三维数字化重建及应用的研究与实践 被引量:10
18
作者 范劲松 陈晓聪 陈雪兰 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第22期8-13,共6页
目的研究获取传统陶瓷艺术作品完整彩色点云数据,并高效进行三维重建的技术方法,探索陶艺作品数字内容虚拟展示平台的构建及推广利用的有效途径。方法采用拍照式三维扫描设备采集陶艺作品的三维彩色点云数据,研究并提出了融合、修补等... 目的研究获取传统陶瓷艺术作品完整彩色点云数据,并高效进行三维重建的技术方法,探索陶艺作品数字内容虚拟展示平台的构建及推广利用的有效途径。方法采用拍照式三维扫描设备采集陶艺作品的三维彩色点云数据,研究并提出了融合、修补等后处理的新方法,得到完整的优化彩色点云信息。通过网格化处理获得陶瓷艺术品的高保真三维网格模型和简化网格,利用虚拟现实技术开发数字化展示平台。结果获取了石湾陶瓷传统艺术作品的三维彩色点云数据,完成了点云优化、修复,生成了高精度的彩色网格模型并进行了数字化的推广与宣传。结论提出的三维重建技术和虚拟展示方法为我国陶瓷艺术作品的保护、传承与推广作出了积极的探索,为利用现代科技进行文化遗产数字化保护作出了新的尝试。 展开更多
关键词 三维扫描与重建 彩色点云 非物质文化遗产保护 石湾陶瓷
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基于颜色取样的苹果树枝干点云数据提取方法 被引量:5
19
作者 郭彩玲 刘刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期189-196,共8页
为了快速提取苹果树冠层枝干三维点云数据,以不同生长时期苹果树冠层彩色点云数据为研究对象,提出了基于颜色取样的苹果树枝干点云数据提取方法。首先,提出了苹果树冠层彩色点云获取方法,利用Trimble TX8型地面三维激光扫描仪获取冠层... 为了快速提取苹果树冠层枝干三维点云数据,以不同生长时期苹果树冠层彩色点云数据为研究对象,提出了基于颜色取样的苹果树枝干点云数据提取方法。首先,提出了苹果树冠层彩色点云获取方法,利用Trimble TX8型地面三维激光扫描仪获取冠层点云数据,同轴全景摄像机获取彩色全景图,采用贴图方法着色点云数据;然后,提取全景图像苹果树冠层区域R、G、B颜色分量信息,根据其分布规律建立枝干部分自适应分割阈值,并根据颜色阈值删除冠层中非枝干部分彩色点云数据;最后,在Geomagic软件中经过封装-创建流形-编辑多边形-填充孔-光滑等一系列操作重建枝干三维模型。苹果树提取枝干点云数据实验结果表明,本文方法点云删除率为75.74%,相对于人工枝干点云数据提取,侧枝数量平均准确率为93.34%,效率提高200倍以上,大大缩短了冠层枝干三维重建时间。本研究成果可为有叶苹果树枝干动力学模型建立提供技术基础。 展开更多
关键词 苹果树 冠层 点云提取 颜色取样 枝干
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基于激光雷达与RGB相机融合的玉米作物行检测算法研究 被引量:5
20
作者 江庆 安东 +4 位作者 韩华宇 刘京辉 郭延超 陈黎卿 杨洋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期263-274,共12页
针对单一传感器在面对复杂田间环境适应性差的问题,本文提出了一种基于固态激光雷达(LiDAR)与RGB相机融合的玉米作物行检测方法。首先,研究了固态激光雷达和RGB相机联合标定方法,同步获取玉米作物行图像和点云数据并进行数据预处理。然... 针对单一传感器在面对复杂田间环境适应性差的问题,本文提出了一种基于固态激光雷达(LiDAR)与RGB相机融合的玉米作物行检测方法。首先,研究了固态激光雷达和RGB相机联合标定方法,同步获取玉米作物行图像和点云数据并进行数据预处理。然后,将预处理后的图像数据和点云数据融合,实现点云“着色”,基于点云“着色”提出聚类感兴趣密度区域算法。利用“着色”点云完成聚类,并结合作物种植农艺标准(行距),分别验证点云信息和颜色信息的可用性,能够选择最优信息完成作物行感兴趣区域聚类。最后,通过划分点云水平条带的方式确定目标点云的特征点聚类区域,取作物行特征点,并利用最小二乘法拟合作物行检测线。仅需调整行距参数,算法可实现全生命周期的作物行检测,利用正常工况下玉米苗期、前期、中期和后期数据开展算法验证,作物行中心线平均误差不大于1.781°,准确率不小于92.69%,平均耗时不超过102.7 ms。此外,为验证算法鲁棒性,开展了复杂农田背景环境,如高杂草背景、断行、苗期杂草高度与玉米高度相近以及玉米完全封行4种工况作物行检测,算法平均误差不大于1.935°,准确率不小于91.94%,平均耗时不超过108.3 ms。通过讨论阐述了基于点云“着色”开展作物行中心线提取的优越性,本文算法可为作物行中心线可靠检测提供参考。 展开更多
关键词 玉米作物行识别 激光雷达 RGB相机 联合标定 点云“着色”
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