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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张青 唐守正
为了探求计算机视觉在森林调查中的应用,该文运用计算机视觉的三维未标定的重构技术,对树木点位图的测量进行了尝试。首先运用未标定CCD相机对样地获取3张像片,根据多视图几何计算3张图像的几何关系,求算三焦点张量,进行图像匹配,然后由仿射重构的矩阵分解算法恢复树木特征点的仿射空间坐标,最后将仿射坐标点校正到度量坐标下,完成点位图测量。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陶嗣巍 赵东
为更准确地分析风雪灾害作用下树木的力学特性,研究了树干和树枝的结构特点,并利用Pro/E三维软件的族表和UDF库等模块,提出了一种树木几何模型参数化建模方法。在考虑了树木自相似和自仿射分形特点的基础上,建立了树干与树枝结构分层阶梯式模型的设计新思路。通过设置和修改长度、分枝角度等几何参数,实现了树木结构几何模型的快速生成和重建。
关键词：
参数化建模 树木结构 分形理论
[期刊] 水产学报
[作者]
田超 黄志勇 熊彪 占静 石小涛 林晨宇
鱼类行为学数据是水质污染监测的主要依据,也是鱼类自身健康状况的反应,提取鱼类行为学数据对水质监测研究至关重要。为了获取鱼类行为学数据,实验提出了一种运用多视图几何原理研究鱼类轨迹跟踪重建的方法,实验中用3个摄像头分别从正面、侧面、俯视面3个方向监控水箱中鱼的游动,通过前景跟踪法在3个摄像头中分别得到一条二维轨迹,再利用多视图几何融合,计算出鱼类在水箱中游动的三维轨迹,从而可以重建鱼类的游动轨迹。实验重建了单条鱼在水箱中游动的三维轨迹,计算出了鱼类的位置信息和实时速度。研究表明,重建轨迹与鱼的真实轨迹虽然存
[期刊] 中国农业科学
[作者]
肖顺夫 刘升平 李世娟 杜鸣竹 吕纯阳 刘大众 杨菲菲 刘航
【目的】通过研究3种不同复杂程度植株冠层的三维重建,为更加精准获取植株冠层表型参数提供新方法。【方法】本文首先用单反相机获取3种不同复杂程度植株冠层图片序列,通过三维重建得到各植株稠密点云;随后还原植株点云原始尺度,过滤稠密点云中的噪声,再使用改进区域增长算法分割植株点云冠层;之后借助激光扫描仪,利用手动测量和激光扫描方法分别从二维和三维两个方面对多视图几何重建的叶片进行精度评价,二维精度评价为叶片长宽的实际测量值分别与激光扫描仪获取的叶片的长宽值和多视图几何重建叶片的长宽值进行统计分析,三维精度评价使用传统的网格对比方法豪斯多夫距离与更加精准的工业级网格3D精度对比检测软件Geomagic Qualify。【结果】多视图几何重建的植株叶片表型信息与手动测量值间的判定系数(R2)均高于0.96,激光扫描方法获取的植株叶片表型信息与手动测量值间的判定系数(R2)均高0.99;多视图几何重建的叶片与激光扫描得到的叶片在0—±1mm偏差范围内的比例大部分达到97%以上;以激光扫描的叶片网格为参考,多视图几何重建的叶片网格的豪斯多夫距离90%以上分布在0—2 mm。本研究的多视图几何重建方法与改进区域增长算法相结合能对不同复杂程度的植株取得比较理想的重建结果。【结论】本文提出的多视图几何方法与改进区域增长算法相结合的重建方法可以弥补区域增长算法的不足,对表面不平滑的植株冠层具有更好的分割效果,适合不同复杂程度植株三维重建,为育种研究获取植株表型提供一定的参考。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
刘超 卜鑫荣 刘慧 杨官学 沈跃 徐婕
[目的] 目标分割是通过为果园喷雾机提供树木的表征信息，使喷雾机能够实现精准喷雾的一项基本视觉任务。在分割过程中，对苗圃中的树冠、树干等不同部位进行分割，可以帮助喷雾机对喷雾部分的对靶，实现在果园或苗圃景观中无需人工干预的自动导航以及精准喷药等操作。与图片相比，点云能够更好地表征树木的三维结构并且受照明条件影响小，因此针对点云树木设计分割算法更适合应用在果园、苗圃等室外环境中工作的农业机械上。[方法] 本文介绍了一种分割精度准确、参数量小的点云分割网络，TSNet，它可以很容易地被部署在果园喷雾机上。该网络主要具有以下特点：1）该网络基于DGCNN改进，可以更好地实现点云分割任务；2)网络引入了连续递归门控卷积模块 （g~(n)Conv），可以提高树木分割的准确率；3）为了避免全局信息损失并增加信息传递效率，我们设计了权重通道用于特征传递。[结果] TSNet分割树木的mIoU达到了90.08%，模型大小为0.72 M，优于常用的点云分割算法，PointNet、PointNet++、DGCNN、CurveNet、PointMLP和D-PointNet++。[结论] 所提方法能够为苗圃树木检测识别和农业机器人作业提供更准确地感知信息。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
管西鹏 陈宇拓 张怀清 刘闽 李永亮
针对三维激光扫描仪获取的树木点云数据存在噪声点的问题,结合双边滤波算法,通过设定空间邻近度因子σc值不变、灰度邻近度因子σs变化以及σs值不变、σc变化的2种不同参数取值状态,根据计算得到的双边滤波权因子α,选择剔除部分与当前采样点距离过大的相邻采样点,更新所有的数据点,最后得到经过滤波后的新数据点。经过对比分析2种参数取值状态下的不同去噪结果,可得到合理的参数取值,进而实现对树木点云模型去噪的处理,且达到保持原特征的目的。最后选取2个合适的实验数据模型,进一步对实验结果进行验证。实验结果表明该算法简单高效,噪声去除效果良好,具有较好的实用性和研究意义。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
赵凯 唐丽华 张姝婧
通过讨论树体枝干几何建模的理论和方法,重点围绕树木交互式建模技术和三维可视化实现进行了研究探讨。实现过程主要分为3步:首先,对真实树木枝干的几何形态结构进行分析,利用分析结果构建枝干模型生成方法,用六边形棱柱近似模拟树干和枝段,再用六边形棱台作为枝段元经过连续偏转、连接的方法模拟枝干弯曲的形态。其次,基于枝干生成方法,利用分形迭代思想实现整株树体的建模。为提高仿真度,通过加入干扰因子使最终生成的树体枝干模型不过于规则。最后,为实现模型的可视化,选用OpenGL图形技术和Visual C++作为模型可视化工具和开发工具,通过对所建立的模型进行数学描述以及场景渲染和特征参数提取,建立一个支持交互的三维树木建模系统。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏琼 蒋湘宁
对树木的形态进行三维模拟 ,以D0L为基本算法 ,运用VC和OpenGL将抽象算法三维可视化 ,从而得到形象逼真的立体树木形态模型 ,并且利用该模型计算出树木的叶面积指数和光斑密度 .结果表明 ,运用D0L系统得到的模型具有一定的形态逼真性和运用价值 ,经扩充后还可用于植物理论生物学和实验观测生物学的仿真研究 .
[期刊] 物流技术
[作者]
巩振全
为了提高物流防伪标签数字水印抵抗几何攻击性能,设计了一种基于形殊点和非下采样Contourlet变换的的鲁棒数字水印算法。首先利用Canny算子提取图像边缘信息,其次将物流标签图像边缘分块并计算分块子图的形殊点坐标,最后水印信息自适应量化嵌入特征区域的非下采样Contourlet变换的低频变换系数中。检测水印时利用随机抽样一致性算法估计几何攻击前后图像的仿射变换参数。大量仿真实验结果证明,本文算法不仅具有良好的不可见性,同时对常见物流标签图像处理攻击和几何攻击均具有较强的鲁棒性。
[期刊] 财会月刊
[作者]
在个生张扬的现代社会,独特、自我给予了我们更多的眼花缭乱的机会,也让不同的时尚元素相遇,碰撞出前所未有的灵感。几何就是当中最令人刮目相看的元素,如今的珠宝美学已经让几何完全摆脱了刻板硬朗的形象,旋转和不规则构筑了全新风格。纤巧椭圆现代艺术擅上罗马建筑椭圆形图案曾经出现在罗马建筑的所有时代中,它是宫殿山脚下大角斗场的巨大跑道,也是巴洛克时期众多著名建筑作品,这些罗马艺术史中的灵光闪现使椭圆形一直居于永恒优雅的地位。在20世纪70年代,椭圆形曾在珠宝
[期刊] 统计与决策
[作者]
顾蓓青 徐晓岭 王蓉华
文章提出了一种新的寿命分布——三参数威布尔-几何分布WG (pmβ),研究了该寿命分布的密度函数、失效率函数的图形特征以及该分布的数字特征等,最后利用分位数估计的方法,给出了当形状参数已知时另两个参数的点估计。
[期刊] 中国软科学
[作者]
袁岳
零点调查公司今年上半年完成的某省会居民对《行政诉讼法》实施效果评价调查的结果显示: 近三成居民不知道《行政诉讼法》的存在,知道《行政诉讼法》颁行的居民对该法内容的实际了解程度偏低,但受访居民对《行政
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
丁志文 邢艳秋 杨书航 尹伯卿 郭振
【目的】无人机激光雷达与地基激光雷达的工作方式不同，导致无人机点云缺乏林内信息，地基点云缺乏林冠信息，单一平台的LiDAR点云难以完整描述森林三维垂直结构，将这两者点云融合有利于消除各自的扫描盲区，估测更为准确的森林结构参数。基于此，提出了一种基于地面特征与树木位置关系的无标识自动化配准方法。【方法】选取哈尔滨城市林业示范基地内的蒙古栎和樟子松作为研究对象，采用大疆禅思L1激光雷达设备与FARO Focus3D X330三维激光扫描仪分别获取样地内的无人机和地基LiDAR点云。首先，利用改进的渐进式加密三角网滤波算法分别从无人机点云和地基点云中提取地面点云，基于两者相似的快速点特征直方图（FPFH）特征，使用随机采样一致性算法得到初始配准参数，完成初始配准。然后，从初始配准后的无人机点云和地基点云中提取相同高度处的树干点云的水平投影位置作为配准基元，分别构建不规则三角网，并基于三角形的角度相似性原理寻找同名三角形对。最后，使用奇异值分解法得到旋转平移参数，从而完成精细配准。【结果】蒙古栎样地内对应树木水平偏移距离的平均值为0.173 m，樟子松样地内对应树木水平偏移距离的平均值为0.283 m,2个样地的树木点云均取得了较高的配准精度。【结论】提出的点云配准方法有效实现了林区无人机点云数据和地基点云数据的配准，二者的融合可为快速完整地获取林木构型信息提供数据基础，从而推动多源激光雷达技术联合应用于林木三维重建和森林资源精细调查等方面。
[期刊] 数量经济技术经济研究
[作者]
冯振华 李金叶 崔道忠
本文在原始基尼系数几何算法的基础上,考虑结构这一重要因素,以洛伦兹曲线的平均曲率作为面积的权重,计算得出较为合理的、更加全面的基尼系数的数值,并以2009年我国城镇和农村实际收入状况为例,通过曲率的相应变化特点,分析结构因素对我国收入分配差距的影响及其原因。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
汪献义 邢艳秋 尤号田 邢涛 舒苏
【目的】在地面激光雷达点云分类任务中多存在特征维度较高的问题,然而当点云数量较多,分类任务中构造较高维度的特征往往需要较多的计算成本和运行内存。为了解决这一问题,本研究提出用近邻点构造5个几何特征训练成熟分类器,以期在将林分点云分为地面、树干与枝叶3个类别的同时达到降低特征维度的目的。【方法】在构造特征的过程中采用近邻值为140的快速KDtree搜索近邻点,获得近邻点后利用其计算协方差矩阵特征值、法向量、曲率、方差和最大高程差构造5个几何特征训练分类器。为了检验本研究构造的特征在林分点云分类中的稳定性,分类器分别采用随机森林和xgboost做比较研究。本研究的实验数据均来自地面激光雷达扫描获得的单站蒙古栎人工林点云数据。【结果】使用随机森林和xgboost分类器训练的模型在测试集中正确估计样本数量和样本总量的比值分别为0.932 1和0.936 3。这两个分类器在地面、树干和枝叶这3个类别中的查准率达到0.97、0.93、和0.91以上,且在这3个类别中的分类结果中xgboost较随机森林均有千分级的优势。【结论】结果表明本研究构造的特征能够完成林分点云分类任务,在保证点云分类准确率的基础上,既减少了特征维度,又有助于提高特征计算效率,具有较高的稳定性。本研究的分类结果可为林分参数反演和生物量估计等研究奠定基础。
关键词：
地面激光雷达 点云分类 几何特征 分类器
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