基于激光轮廓扫描的农业物料三维数字化重建技术研究

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1、分类号ＴＰ３９ＵＷ学号遅＾為嗦《違＜考硕±学位论文基于激光轮煎妇描的巧业物料Ｈ维数字化重建技术研究朱宏超Ｉ：Ｉ指导教师王妓副教授古业学位工趕颁壬Ｉｉ农研究领咸业工毯研究方向＾像处理与據式识别答辩曰期二〇一五年六月，ＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳＴＵＤＹ－ＯＮＴＨＲＥＥＤＩＭＥＮＳＩＯＮＤＩＧＩＴＡＬＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＯＦＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＭ乂ＴＥＲＩＡＬＳＢＡＳＥＤＯＮＬＡＳＥＲＣＯＮＴＯＵ

2、ＲＳＣＡＮＮＩＮＧＢｙＺｈｕＨｏｎｃｈａｏｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＷａｎＬｉｎｐｇｇＭａｏｒ：ＡｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｉｎｅｅｉｉｎｊｇｇｇＮａｎｉｎＡｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｇｇｙＪｕｎｅ，２０１５原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明

3、确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（需亲笔）＾月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南京农业大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密因＾＿＿＿。，，（请在＾＾上方框内打＾）学位论文作者（需亲笔）／月曰■导师（

4、需亲笔）签名：少年＾月令日＾目录摘要１ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｌｌ一第胃绪论１１．１研巧意义１１．２国内外研宛现状１１．３主要研兜内容３第二胃澈光轮巧扫描软硬件谴５２．１ＡＰ６２０激光轮廓扫描器６－２ｉ．２ＧＣＤ０３０１Ｍ电动平移台及其控吊ｊ器７＝２．３维轮廓扫描控制软件９２．４本章小结９第兰章激光轮廓扫描点云１１３．１标准块轮廓扫描１１３．２点吉数据预处理１３３．３Ｅ；维坐标轴校准１４３．３．１Ｘ轴与平移台的平行校准１４

5、３．３．２Ｙ轴与Ｘ轴的垂直校准１６３．３．３Ｚ轴与平移台的垂直校准２０３．４激光轮廓扫描点云的全表面拼接２３．３５本章小结２６第四章农业物料兰维形概建及应用２７二４．１点云数据的角面片化原理２７４．１．１ＤｅｌａｕｎａｙＨ角音ｉｊ分算法２７４丄２零集法２９４３．１．Ｃｒｕｓｔ算法３０４－．１．４ａｓｈａｅ算法１ｐ３４．２三角面片化程序设计３１＝二４．２．１基于角形生长算法的角面片化３１４．２．２去除误连接３４４．３农业物料检测应用３５

6、４．３．１尺寸测量３５４．３．２形态分类－３７４．４本章小结３９第五胃农业物料兰维颜色重建及应用４１５．１—：维图像处理４１１基于激化轮廓描的农业物料占维数字化里建技术硏巧Ｉ５．２物料表面三维点云与二维图像４２、的映射三角面片的颜色＇５．３這染４５．４颜色检测４８５５．５本章小结４９第六章总结与展望５１６．！总结５１６．２展望５１参考文献５３致谢５７ｉｉ基于激光轮廓扫描的农业物料Ｈ维数字化重建技术研究摘要睡着现代农业工

7、程技术的快速发展，农业物料生长姿态、颜色等表面形貌的互维重建具有广阔的应用前景。本研究＂、农业物料（仙人掌模型黄豆）的表面形貌，为研究对象一套互维激光轮廓扫描实验裝置获取农业物料全表面点云的互，组建，维坐标王角面片化和颜色渔染实现农业物料表面形絶的王维重建。具体研究，基于内容如下：将激光轮廓扫描器与右动平移台及其控制器组装成王维激光轮廓扫描实验装置并编写控制软件。其中激光轮廓扛描器通过网线ＷＩ９２１６８０．ｘ．．的内网ＩＰ地址与，ＰＣ机相连：电动平移替及其控制器通过民Ｓ４８５串口转ＵＳＢ口连接ＰＣ机，设置其

8、工作参数和运巧参数，控制平移台巧Ｙ轴单步位移：在王维激光轮廓扫描控制软件中＞乂及Ｘ轴、Ｚ轴的坐标区间。，设置激光强度和曝光时间３０ｍｍ９ｍｍ４ｍｍ为了消除实控装置的系统误差，对长、宽、高尺寸