苹果树冠层三维重建及光照分布计算方法

项目名称： 苹果树冠层三维重建及光照分布计算方法

项目编号： No.31371532

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 农业科学

项目作者： 刘刚

作者单位： 中国农业大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 合理的果树冠层结构有利于获取充足的光照，对提升果实产量及品质具有重要意义。为了智能高效地揭示果树冠层光照分布规律，选择苹果树为研究对象，构建彩色摄像机与ToF摄像机相结合的视觉系统，主要开展：果树冠层快速三维重建方法研究、果树冠层光照分布计算方法研究以及果树冠层光照分布动态模拟系统开发研究。首先分析不同生长阶段果树冠层的三维结构特征，结合前期研究成果-移动平台，动态采集果园多源信息，建立不同生长阶段的果树冠层三维结构模型；研究不同太阳方位角、冠层深度及观测角对彩色图像表观特征的影响规律，建立果树冠层三维空间的颜色特征随时间序列变化的光照分布计算模型；开发果树冠层光照分布动态模拟系统，对模拟剪枝后的果树冠层三维结构与光照分布进行预测；通过在果树冠层三维空间布设无线传感器网络节点，对光照分布计算模型进行验证与优化。项目成果为科学地果树整形修剪与果园管理提供相关理论依据。

中文关键词： 平果树冠层；三维点云；配准；三维重建；光照分布

英文摘要： The reasonable structure of fruit tree is helpful for canopy to get enough light, and has a great impact on improving fruit quality and productivity. In order to reveal light distribution rule of canopy intelligently and efficiently, apple trees are selec

英文关键词： apple tree canopy；3D point cloud；registration；3D reconstruction；light distribution