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Position: Home > Articles > 基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 2021 (19) 276-283

基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法

作  者:
赵明岩;林敏;徐鹏;王勇金;宋天月;梁明轩;胡剑虹
单  位:
中国计量大学理学院;中国计量大学机电工程学院
关键词:
图像处理;粒子群算法;三维重构;均瓣雕花;点云拼接;三角网格化;
摘  要:
为解决哈密瓜雕刻速度慢、花瓣大小不一致等问题,该研究提出了一种基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法。对多角度拍摄得到的哈蜜瓜照片进行滤波处理,提取其图像特征并进行稀疏重建,通过点云坐标得出哈蜜瓜的特征参数;接着在稀疏点的基础上利用CMVS/PMVS算法进行稠密重建;最后调节八叉树算法与泊松表面重建,得到哈密瓜精确三维空间坐标。根据哈密瓜体型特征及设定花瓣数量,将点云三角网格化在深度优先算法的基础上结合粒子群算法,规划雕刻起点、终点及雕刻深度,使每个花瓣体积相同。采用48个哈密瓜,雕刻花瓣数取15~30,雕刻深度为1.5、2.0、2.5 cm。其中切割花瓣数为28这一组精度最低,测得最大与最小花瓣体积分别为3.40与3.25 cm3,最大体积差为0.15 cm3,误差小于5%。结果表明,该研究提出的基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法精度高,研究结果可为机器人雕刻哈密瓜提供技术支持。

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