基于高光谱激光雷达的多视角木叶三维重建研究

TP391; 高光谱激光雷达(HSL)能实现空间-光谱信息的同步采集,为树木的木叶三维重建提供了可能.利用自研的HSL系统获取不同视角的树木点云数据,进行了多视角下的木叶分离,并根据分离结果完成了的木叶三维重建.针对传统最近邻迭代(ICP)算法严格的点云初始条件需求,提出了改进的点云配准方法.首先,采用快速点特征直方图(FPFH)描述点云的局部特征,然后基于随机抽样一致性(RANSAC)算法实现不同视角点云的粗配准,最后利用ICP算法实现精配准.在选出特征通道的基础上,利用随机森林(RF)和支持向量机(SVM)完成木叶分离,最终完成木叶三维重建.实验表明,在15°和30°的视角差下,提出的改进...

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Published in量子电子学报 Vol. 41; no. 4; pp. 659 - 670
Main Authors 曹铮, 邵慧, 孙龙, 胡玉霞, 陈杰, 徐恒, 陈冲
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 安徽省古建筑智能感知与高维建模国际联合研究中心,安徽 合肥 230601 2024
安徽建筑大学电子与信息工程学院,安徽 合肥 230601%安徽建筑大学电子与信息工程学院,安徽 合肥 230601
Subjects
高光谱激光雷达
spatial-spectral information
3D reconstruction
空间-光谱信息
hyperspectral lidar
remote sensing
遥感
三维重建
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ISSN1007-5461
DOI10.3969/j.issn.1007-5461.2024.04.010

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Summary:TP391; 高光谱激光雷达(HSL)能实现空间-光谱信息的同步采集,为树木的木叶三维重建提供了可能.利用自研的HSL系统获取不同视角的树木点云数据,进行了多视角下的木叶分离,并根据分离结果完成了的木叶三维重建.针对传统最近邻迭代(ICP)算法严格的点云初始条件需求,提出了改进的点云配准方法.首先,采用快速点特征直方图(FPFH)描述点云的局部特征,然后基于随机抽样一致性(RANSAC)算法实现不同视角点云的粗配准,最后利用ICP算法实现精配准.在选出特征通道的基础上,利用随机森林(RF)和支持向量机(SVM)完成木叶分离,最终完成木叶三维重建.实验表明,在15°和30°的视角差下,提出的改进点云配准方法均达到较好的配准精度,同时基于特征通道选择的RF方法木叶分离准确度分别达到98.17%和98.87%.
ISSN:1007-5461
DOI:10.3969/j.issn.1007-5461.2024.04.010