基于3D掃描溫室葡萄葉片生長建模及可視化

高曉陽* 李紅嶺13 楊 梅12

(1.甘肅農業大學機電工程學院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省葡萄栽培與釀酒學重點實驗室，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省干旱區作物科學重點實驗室，甘肅 蘭州 730070)

植物可視化是智慧農業的主要研究領域之一，對植物生長發育和栽培育種研究及精準農業發展等具有重要作用。葉片是植物最重要的器官之一，既決定著植物的外觀形態，也是植物光合作用的重要功能器官，因此葉片建模是植物建模中的重要內容。高精度的植物葉片模型對于提高植株幾何模型的真實感、進行植物形態特征分析和面元尺度的功能計算等研究具有重要意義。截至目前國內外針對植物已開展了大量形態結構建模和可視化研究，國外研究植物結構模型和可視化較早，已研發出在國際上得到大范圍推廣的水稻、小麥、高粱、大豆等CERES典型作物生長模擬模型，為植物結構模型研究奠定了堅實的基礎。雖然國內對三維可視化研究起步較晚，但是已對大麥[1-2]、葡萄[3-4]、玉米[5]、棉花等植物可視化與生長模擬模型方面有深入研究。目前，在植物結構模型可視化研究中，采用的三維建模處理技術方法主要有基于OPEN-GL的立體虛擬建模、基于3Dsmax的結構建模、基于3D的掃描建模等。植物葉片建模模擬研究主要有基于圖像的葉片建模、基于三維點云的葉片建模和基于三維數字化的葉片建模。其中，在基于數字圖像的葉片建模方面，郭新宇等[6]設計和實現了玉米三維重構及可視化系統；……