樹木三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析與建模技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字化林業(yè)建設(shè)工作的逐步推廣和我國(guó)林業(yè)信息化工程建設(shè)進(jìn)程不斷向前發(fā)展。構(gòu)建更加真實(shí)的三維樹木可視模型的研究，逐漸成為近年樹木三維建模研究的熱點(diǎn)。三維激光掃描技術(shù)作為一種新型的測(cè)繪技術(shù)，不僅拓寬了虛擬現(xiàn)實(shí)和三維樹木模型生成的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段，而且它可以真實(shí)、高精度、數(shù)字化的采集到樹木的三維實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，為林業(yè)資源調(diào)查研究、林分結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)以及單木三維重建提供了便利的手段。本文從單木的三維重建著手，基于三維激光掃描獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)原始數(shù)據(jù)的噪

2、聲去除，進(jìn)而構(gòu)建樹木的Delaunay二角網(wǎng)模型，并對(duì)所構(gòu)建的三角網(wǎng)模型以.X文件形式輸出，形成較為完整的三維樹木模型。
　　利用三維激光掃描得到的樹木枝干點(diǎn)云數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，首先對(duì)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)預(yù)處理。通過(guò)對(duì)各類離散點(diǎn)云去噪算法的比較，本文使用一種更實(shí)用的噪聲去除算法-雙邊濾波算法。調(diào)整雙邊濾波空間權(quán)系數(shù)因子σc和灰度權(quán)系數(shù)因子σs，得出最優(yōu)參數(shù)值組合，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云的自動(dòng)去噪。該去噪算法具有高效快捷、無(wú)需人工參與的特點(diǎn)，去噪

3、效果優(yōu)于現(xiàn)有的傳統(tǒng)算法。
　　通過(guò)對(duì)各類Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)造算法的研究分析，并結(jié)合樹木點(diǎn)云數(shù)據(jù)多維性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，采取一種高效的Delaunay三角網(wǎng)逐點(diǎn)插入改進(jìn)算法構(gòu)建三角網(wǎng)模型。提出了將離散點(diǎn)進(jìn)行空間排序的思想，并針對(duì)點(diǎn)定位算法和LOP算法進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法上的優(yōu)化，使所構(gòu)建的樹木模型更加真實(shí)并且效率較高。
　　本文還對(duì)所構(gòu)建的樹木模型輸出.X文件格式進(jìn)行了研究，.X文件是由模板驅(qū)動(dòng)的一類三維文件格式，本研究結(jié)合