基于MLS LiDAR点云提取桃树结构参数

钟丹; 陈鸿文; 王思; 邱霞; 蒲长兵; 李宗南; 《中国农机化学报 》 2024 北大核心

摘要：为构建数字化果园并提高智能化管理水平,探索基于MLS LiDAR提取桃树结构参数的方法.使用背包搭载多平台激光雷达采集展叶期桃园点云数据,采用改进K-Means聚类算法分割单棵桃树点云;对部分存在空洞的枝条点云上采样,得到较高密度枝条点云数据;使用不同直径的圆柱拟合重建桃树定量结构模型(QSM),提取桃树5项结构参数.结果表明:该方法能实现桃树精准三维模型重建,重建后提取的冠幅值、株高、主干直径、一二级枝条长度与实测值决定系数分别为0.779、0.939、0.978、0.965、0.986,均方根误差分别为0.280 m、0.076 m、0.003 m、0.066 m、0.068 m;平均相对误差为8.6%、2.5%、3.2%、2.6%、8.4%.研究结果可为桃园智能化管理提供数据支撑.

关键词： LIDAR点云 桃树 结构参数 定量模型 桃树分割