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[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 黄天天  刘波  
针对植物三维点云精简时特征信息提取不准确的情况,提出局部曲率误差和法向量夹角相结合的区域复杂度判断方法,对曲率精简算法进行改进。将每个数据点K邻域内曲率标准差和法向量夹角与阈值进行比较,确定局部区域的复杂情况,采用不同精简率判定邻域点是否保留,统计其保留概率,最后通过整体精简率和保留概率确定数据点的取舍。通过与传统精简算法进行对比分析,在相近精简率下,提出的局部曲率误差–法向量夹角法精简后的植物叶片、叶脉特征更明显,封装建模后的偏差减小了25%以上。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 赵春江  陆声链  郭新宇  杜建军  温维亮  苗腾  
数字植物围绕农林植物生命、生产和生态系统的多维信息高效感知和认知的理论、技术和方法,通过多学科交叉合作,研究农林植物-环境3D数字化、高通量信息获取、情景感知、信息融合、结构和功能模拟、数字化设计和精准管理决策等数字农业的关键性、基础性以及共性理论和技术问题。植物形态结构的三维数字化是数字植物研究的重要组成部分,近年来很多学者从植物组织、器官、植株和群体等不同尺度,或者从植物根系和地上部等不同视角,围绕植物形态结构的参数测量、几何结构解析、三维模型构建、结构与功能建模,以及三维植物模型真实感展现等需要,开展了更深入的研究。在组织尺度方面,随着MRI、CT、显微成像等技术产品的不断成熟,使得利用...
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 钟南  罗锡文  严小龙  廖红  
利用模拟植物形态结构的L系统理论结合计算机图形学方法建立了模拟植物根系生长的三维可视化模拟系统。并利用随机参数L系统方法对豆科作物根系的生长过程进行了模拟。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 王晶晶  唐丽玉  林定  林郁欣  
古树名木管理的现代化和信息化,是衡量一个地区或城市市政公共资源管理水平的重要标准。利用虚拟植物和地理信息系统的集成技术,实现了基于虚拟植物的古树名木三维管理信息系统的设计和开发。在系统功能需求分析的基础上开展系统体系结构的设计,并基于Visual Studio 2008开发工具和OpenGL图形标准,实现了实用化系统。系统具有古树名木的档案管理、古树周边环境的三维重建、三维场景中单株木信息查询等功能。系统的推广应用,将大大促进古树名木管理与保护工作的规范化、信息化和可视化。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张彪  魏万红  董召娣  丁海东  杜坤  黄金林  潘志明  
以提升学生植物多样性调查能力为目标,通过"互联网+植物分类学实验",构建了基于网络、实验室、植物生长场所"三维"空间下的"植物分类学实验"虚实结合教学体系,形成了"三位一体"实验教学平台,并以此为载体,重新编排了教学内容,调整了考核评价指标体系,建立了"基于实验室课堂的系统学习与基于网络和植物生长场所的碎片式学习"有机结合的实验教学方式,提升了学生的学习兴趣,增强了教学效果,促进了学生综合素质的提高。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 赵春江  肖伯祥  郭新宇  陆声链  吴升  温维亮  王雪  
针对植物可视化建模与数字化设计技术及软件工具研发中存在的目标不明确、流程不统一、技术不规范、难以量化评价等问题,结合植物三维形态结构、形态建成过程特点和软件工程技术标准,探讨了当前植物三维形态数字化设计目标以及应用需求,提出了植物三维形态数字化设计的功能评价指标和技术评价指标,并以模糊综合评价模型为实例阐述了评价体系的应用。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张倩   代伟   朱美强   张坤   王军  
针对机器人抓取问题进行了综合性教学实验设计,提出了基于物体点云信息的机器人跟踪抓取方法。通过阈值处理保留运动模糊光条中亮度较高的部分,改善了运动模糊情况下光条区域提取困难的问题;利用特征直方图对不同物体的点云进行特征描述,实现了由未知的点云信息查询得到实际的抓取位置的目标;采用基于位置控制的优化算法实时更新跟踪路径,完成抓取操作。通过该完整的实验设计能够帮助学生理解激光三角法、点云信息、位置逼近等基本理论和方法,培养学生理论联系实际的能力和对科学研究的兴趣。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 那日萨  崔雪莲  韩琪玮  
针对考虑了8种实际约束的多箱异构装箱优化问题,构建了一个三维装箱问题的多目标混合整数规划模型,给出了求解该模型的一种启发式搜索算法。该算法的核心是在满足实际约束条件下,通过空间切割法确定目标空间,在目标空间内通过生成"垂直条","水平带"搜索最佳"货物块",实现装箱体积利用率尽可能大,进而达到装箱数最小优化目标。通过随机算例和实际算例的计算分析及3D结果显示,说明该算法能有效满足所有现实约束,且稳定性及空间利用率较高,验证了算法有效性和实用性。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 那日萨  崔雪莲  韩琪玮  
针对考虑了8种实际约束的多箱异构装箱优化问题,构建了一个三维装箱问题的多目标混合整数规划模型,给出了求解该模型的一种启发式搜索算法。该算法的核心是在满足实际约束条件下,通过空间切割法确定目标空间,在目标空间内通过生成"垂直条","水平带"搜索最佳"货物块",实现装箱体积利用率尽可能大,进而达到装箱数最小优化目标。通过随机算例和实际算例的计算分析及3D结果显示,说明该算法能有效满足所有现实约束,且稳定性及空间利用率较高,验证了算法有效性和实用性。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 李庆玲  郭鸿锐  蔡轩  胡一鸣  李睿哲  
基于激光点云地图的动态障碍剔除是同步定位与建图(simultaneous localization and mapping, SLAM)研究领域的难题之一。动态障碍的移动轨迹不仅会遮挡真实的静态环境信息,也会对移动机器人的定位和路径规划造成阻碍。针对激光点云地图中的动态障碍识别问题,该文提出一种基于卡尔曼滤波的运动障碍跟踪方法。首先,对原始点云预处理,使用欧式聚类算法,实现离散点云聚类。其次设计了基于卡尔曼滤波的运动障碍状态预估方程,并预测出动态障碍点云目标在下一时刻的位置。然后,使用匈牙利算法将预测位置与下一时刻真实位置进行匹配,实现对每一时刻动态障碍体的识别。最后,剔除后进行点云配准建图。在室内外环境下对提出的动态障碍剔除算法进行验证,并将剔除动态障碍后的点云地图可视化输出。实验结果表明该算法在室内外环境下对激光点云地图中动态障碍均能较好地识别与剔除。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 廖崴  郑立华  李民赞  孙红  杨玮  
为给果园精细管理中果树修枝整形、果实品质评价以及果实产量估算等提供科学的理论依据和技术指导,以果园自然开心形苹果树为研究对象,基于果树三维点云结构,进行果树冠层空间光照分布建模研究。用三维点云重构技术和点云分割技术获取果树不同高度的点云分层,分别使用像素占比和Graham扫描算法计算各高度点云分层垂直投影的有效投影面积和占地面积及有效叶面积指数。以果树冠层不同高度层的有效叶面积指数为自变量,对不同高度层平均相对光照强度进行线性回归,获得果树冠层光照分布模型,并对模型进行验证。结果表明:所建果树冠层光照分布
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 周崇秋   高春甫   李林峰   王冬云  
通过MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取轨道车辆轮对踏面轮廓影像信息,再将物体表面轮廓位置转化为三维点云数据,并对数据进行降噪和特征提取,然后对踏面轮廓进行三维重建。文章结合轮对踏面动态测量实验,对轮对低速转动过程中的踏面轮廓进行了扫描。数据处理结果表明,基于MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取的三维扫描点云数据及相关数据处理,可以动态测量轮对转动过程中的踏面轮廓;MV-DP090-02B激光轮廓传感器能够满足实验室的测量需求,操作简便,是“轨道交通车辆机械检修”课程实验中轮对踏面轮廓获取的一种新方法。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 蒋长宝   程岳   李春梅   侯典东   杨毅毫   焦冰洋   赵冬   邓博知  
CO_(2)地质封存是减少大气中CO_(2)排放,降低温室效应的重要途径,CO_(2)注入含水地层中时,CO_(2)-水-岩反应可能引起岩石矿物的侵蚀,对CO_(2)地质封存安全性产生显著影响。在室内实验中,通过表征岩石表面的形貌特征可以有效地评估CO_(2)-水-岩反应程度,为CO_(2)地质封存的安全性评估提供科学依据。通过三维点云计算可以精确量化地表征CO_(2)-水-岩反应程度,这种方法首先运用三维激光扫描技术,构建岩石表面的三维模型,确定CO_(2)-水处理前岩石表面三维模型的基准面,并基于处理前的均方根粗糙度确定处理后岩石表面三维模型的基准面。基于三维模型点云信息,提出了两种不同的体积计算新方法,并通过对规则模型体积的计算比较了两种计算方法的准确性与适用性,可根据实际情况选择两种计算方法量化表征CO_(2)-水处理前后岩石表面的侵蚀体积。最后,以陕西省咸阳市某煤矿煤样为例,开展了CO_(2)-水-岩反应模拟试验,验证了计算的可行性。试验结果表明:该文提出的侵蚀体积计算方法可有效地量化表征CO_(2)-水-岩反应程度,CO_(2)-水处理后岩石表面不同区域的侵蚀差异性明显,岩石表面的侵蚀体积与均方根粗糙度之间存在显著的正比关系,随着均方根粗糙度的增大,侵蚀体积也相应上升。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 王东良  金荷仙  唐宇力  郭要富  范丽琨  许小连  
选择杭州市3家疗养院,在植物调查的基础上,筛选出36个样地,观测空气负离子浓度,以绿化三维量为量化指标,通过对绿化三维量和空气负离子浓度相关性检验和非线性拟合,研究绿化三维量与负离子浓度之间的相关关系,探讨一定范围内植物绿化三维量的合理指标,以期为疗养院绿地规划及康复保健活动的开展提供科学依据。结果显示:乔木层绿化三维量占总量的近90%;3家疗养院绿地空气负离子浓度在600~1 200个.m3之间,空气清洁度最低为C级,高于允许值;空气负离子浓度与绿化三维量Person相关系数在0.94左右,呈极显著正相关(p
[期刊] 运筹与管理  [作者] 王诺  沈铭棋  刘忠波  
为解决临时接受计划外船舶到港作业的插船调度问题,建立了综合考虑港口安排插船作业的成本最小优化模型,将模拟植物生长算法(PGSA)改进后进行求解。经过对实际案例进行计算分析后表明,所建模型和算法可以有效解决上述问题并取得了较好结果。为验证算法的有效性,同时引入遗传算法进行计算对比,结果显示经改进的PGSA在求解过程中具有较好的收敛速度与精确度。采用本文建立的模型和算法能够快速解决临时插船的调度调整问题,为集装箱码头在特殊情况下泊位调度优化提供了解决问题的思路和方法。
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