三维激光扫描技术的日趋成熟和扫描设备的广泛普及,使其成为三维建模的重要数据获取途径,也是计算机图形学、数据处理领域的研究热点问题。针对不同领域的应用,研究人员提出了许多有效的解决方法,主要体现在点云曲面、基于点的建模,点云数据处理、特征提取、网格重建误差分析等几个方面。

在农业领域中，植物是虚拟现实领域的重要建模对象之一,特别是在计算机图形学领域和虚拟农业领域的应用中,对植物对象的真实感建模提出了更高的要求。植物的三维建模是虚拟植物的基础,如何快速、准确、有效地获取植物的三维空间信息,成为植物三维建模首要解决的问题。

现状与困难

祥顺彩票现有的植物对象建模方法大多基于手工测量数据和数字设计的手段，传统的数据采集技术速度慢、精度低,在真实感上已经难以满足现代数字植物的建模要求。而三维激光扫描测量技术克服了传统測量技术的局限性,采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据,能够对任意物体进行扫描,且没有昼夜的限制,快速将现实中的目标静态结构信息转换成可以处理的数据。它具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点,可以极大地节约时间,而且使用方便,其输出格式多可直接在Polyworks、 Geomagic等软件中进行后期分析,因此,将三维激光扫描技术引入植物建模应用中,为植物的形态结构三维重建提供了一个全新有效的方法。

 技术优势

(一)技术特点

随着三维激光扫描技术的出现,结合分析软件,可以通过三维点云数据快速保存被调植被的各方面信息,在这个信息基础上,可以方便提取植物树冠、胸径等数据,方便进行农作物数据分析和保存,通过软件自动化提取参数的模块,可以大批量、高效率的获取所需要的数值,相比传统数据采集手段来说,可以做到既快又准,而且在获取某些植被的关键参数上,也不用砍伐树木来获取植被信息了,保证了生态的可持续发展,将农业调查对环境的伤害程度降到。

(二)设备概况

祥顺彩票Go!SCAN 3D 是快速、用户友好型手持式 3D 扫描仪。设计用于扫描任何物体，无需安装，可高质量地采集纹理和几何形状，色彩丰富，细节精致。可以用于采集农作物的颜色，而且无需贴点就可以完成扫描，精度达到0.05mm。

祥顺彩票而对于更高精度要求的农作物扫描，我们推荐工业级的handyscan black，HandySCAN 3D 始终可实现精 确测量，同时提供高分辨率和可追踪结果。以动态参考为特点，扫描仪 和部件都可在测量期间移动，且依可以确保扫描高质量，精度：0.025 mm。

 （三）解决方案

三维激光扫描在农作物业研究中的应用广泛,根据不同的需求可以生成相应的成果。主要工作流程包括以下几个步骤

祥顺彩票1.在实施具体扫描计划之前,需要制定严密的扫描方案,根据数据采隽的精度要求和被扫描物体现坜环境,确定扫描路线、扫描站

数、仪器架站位置、扫描密度选择

2.数据获取,包括三维点云数据采集和纹理信息的获取。

3.点云数据预处理,主要包括点云的去噪,配住和点云着色,导出真彩色点云数据,后期成果应用于展示,包括植株高度、胸径等关

键因子采集,植点云数据存档。

应用案例

1、整片小麦农作物的扫描，用于分析生长周期：

祥顺彩票2、单株植物的数据采集，并在植被软件中对长势进行整体分析

祥顺彩票3、单株作物的高精度扫描，进行数据存档，或者用于AR展示

结论

祥顺彩票通过三维激光扫描仪野外扫描获取样木三维空间信息及影像数据,并由相应软件室内量取样木任意高直径,其测量精度完全前能够达到农业作物的数据采集 ,可信度更高。点云数据不光可用于提取尺寸,也可提供其他如生物量、树干相对位置和叶面积指数,进而实现高效、大数量、大范围的数据采集,这样做在地域上具有很强的针对性,量体裁衣,保证了数据的高精度,付诸于生产实践,对建立现代农业资源研究改进具有重要的现实意义