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三维植物参数测量系统Plant3D

点击: 21    发表时间:2016-11-29

该系统是我公司与中国农科院和中国农业大学合作开发的国家863项目。
     Plant3D是以三维运动测量系统Mias3D为平台,基于双目立体视觉技术的三维植物参数(株高和覆盖面积)测量和作物三维建模与可视化系统。作物的三维建模过程以所测量的生长参数值作为输入,真实展现作物的生长过程。作物的生长参数测量方式有两种:一种基于已拍摄作物图像的文件测量方式,另一种是实时图像测量方式。基于双目立体视觉的测量方法对测量区域进行二值化、网格化、立体匹配、三维重建等处理获得测量区域的三维点云数据,测量结果准确。作物的三维显示有三维模型显示、当前帧三维点云显示、所有帧三维点云显示等方式。摄像机标定有手动与半自动两种方式。 
    应用领域:
    1. 小麦生长参数测量;
    2. 玉米生长参数测量;
    3. 小麦三维建模与显示;
    4. 玉米三维建模与显示等.

    Plant3D系统运行界面:

 主要功能及特征:

  .摄像机标定
  测量左右视觉相机的参数,形成标定文件,用于后续作物参数的测量。有手动和半自动两种标定方法。手动方法用鼠标选取的方式确定标定点位置,半自动方法采用对左右图像进行阈值分割与区域标记的方法确定标定点位置。

.植物参数测量
    有基于图像文件和实时两种植物参数测量方式。参数测量结果保存在Excel文件中,并能够以图表的形式实时显示。
    实时测量需要在指定的文件夹中实时查找获取的图像。

.图像二值化设定
    灰度化方法可自行设定,以适应不同种类的作物。二值化方法有自动和手动两种。

.标定杆位置设置
    只需在第一次测量时手动设置五根标定杆的顶点位置,并将其保存成INI文件。下次测量时直接加载该文件,不需重新设置。

 .测量区域设定与网格化 
    可手动设置网格等分,以适应不同类型的作物。

.参数测量结果显示
    株高(两种方法)与覆盖面积实时显示,处理图像以缩略图显示,便于观察。

.作物三维显示

    目前,本系统实现了小麦与玉米两种作物的三维建模,在测量之前设置好作物种类即可实现不同作物种类的建模。