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基于无人机成像的三维点云对高粱穗进行表征

基于无人机成像的三维点云对高粱穗进行表征

  • 分类：植物表型资讯
  • 作者：PhenoTrait
  • 来源：本站
  • 发布时间：2021-03-04 06:10
  • 访问量：

【概要描述】本文开发了一种利用无人机影像提取的三维点云检测高粱穗的方法

基于无人机成像的三维点云对高粱穗进行表征

【概要描述】本文开发了一种利用无人机影像提取的三维点云检测高粱穗的方法

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高粱是世界上最重要的农作物之一。关于高粱的遗传多样性评估、品种选择以及产量估算，都需要一种准确、高效的高粱穗高通量表型分析方法。利用无人机(UAV)获取的高分辨率图像提供了具有颜色信息的高密度3D点云。本文开发了一种利用无人机影像提取的三维点云检测高粱穗的方法。

 

高粱穗表征流程图

 

首先，利用RGB颜色比对非穗点进行过滤，选择可能的穗点。然后，利用树种鉴定的概念对高粱单株穗进行检测。穗长和穗宽是根据潜在穗点来确定的。接着，利用本文提出的圆柱拟合和圆盘堆积法来估计与产量直接相关的穗体积。结果表明，无人机测得的平均穗长和穗宽与地面测得的相关系数分别为0.61和0.83。与地面测量值相比，UAV得出的穗长和直径与穗重之间的相关性更高。柱面拟合和圆盘堆积的R2值分别为0.77和0.67。

 

a) 正交矫正图像和(b)数字表面模型(DSM)的子集; (c)单个行的RGB彩色3D点云的透视图; (d)在DSM中检测单个穗的示例

 

综上所述，由无人机图像得到的三维点云能够提供可靠、一致的高粱穗粒参数，这些参数与地面穗重测量值高度相关。

 

通过视觉评估并利用所提出的方法从无人机图像中检测单个高粱穗的穗数关系

 

来源：

Chang A, Jung J, Yeom J and Landivar J. 3D Characterization of Sorghum Panicles Using a 3D Point Cloud Derived from UAV Imagery. Remote Sens. 2021, 13(2), 282; https://doi.org/10.3390/rs13020282.

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