标准规范下载简介
DB6111T 175-2021 智慧农业果实三维数字化数据采集及建模技术规范.pdfICS 65.020.99 CCS B07
智慧农业果实三维数字化数据采集及建
本文件规定了果实三维数字化数据采集及建模的术语与定义、缩略语、果实图像数据的采集、果实 三维重建和精细度评估及三维模型发布与应用。 本文件适用于智慧果园苹果、猕猴桃、桃子等鲜果果实三维数字化的点云数据采集、建模、处理， 得到干净、准确的果实模型数据。不适用于干果品质评测过程中的形态特征获取、色泽和水分含量测定。
卸料平台计算及施工方案场景图SceneGraph
选用彩色相机、摄像头或手机等普通RGB摄像设备。调试确定设备的分辨率、拍摄距离等具体参娄 表1。
表1数据采集过程中的拍摄参数要求
max(wpixhpix)xfocalm focalpix= ccdwmm
选择纹理丰富、照明良好，光照变化不强的环境。应避开玻璃、瓷砖等强反光材料，移除拍摄视野 中除环境光以外的其它光源。最佳拍摄角度、方位和频次示意图参见图1。
5.3拍摄与数据存储方案
图1图像数据采集路径标定板（红色为俯视图，蓝色为侧视图）
参照图1所示的位置关系，确定拍摄视角，具体方案如下： a) 根据环境和拍摄果实实际尺寸确定标定板的具体大小，并打印图1所示数据采集标定方案图 b) 1 将拍摄目标放在标定板的正中心，找到果实中心轴，在距离果实中心轴30cm的斜上方30° 角以及斜下方30°角拍摄，每拍摄一次旋转角度小于等于18°，所得图像应连续且有重叠 每一方位拍摄至少20张多视角图像。 C） 建立新文件夹，以存储拍摄的多视角果实图像，具体参照6.2中重建执行流程。
图2规范采集的多视角图像示例（部分数据）
对原始图像处理，应避免调整大小、旋转或变换几何形状。以便后续通过数字化建模特征提取， 特 征匹配，几何验证，增量式重建以及稠密化重建，正确得到点云，
5.1.1生成稀疏场景图
6.1.1.1生成方法
采取具有选代重构分量的顺序处理管道 增量式SFM生成稀疏场景图
6.1.1.2特征提取
使用SIFT算法检查每个像素是否代表一个特征，提取同一场景在不同角度下的图像信息。输入对象 拍摄的图像，输出是一系列的特征点，如图3所示。提取方法采用以下三步： a）首先使用高斯滤波技术(GaussianBlur)来降低图像中的噪点，除去纹理噪点等次要特征，保 留给定图像轮廓主要特征。使用高斯差分技术(DifferenceofGaussian)，将去噪后图像与原 图像进行相减运算； b） 过滤特征点并精确定位。利用黑塞(Hessian)矩阵处理并确定某像素点是否为特征点，特征点 初步定位后，过滤除去不精确的特征点，完成特征点精确定位； C） 1 计算并分配特征点方向值。统计获得特征点相邻区域内梯度方向直方图，以直方图中最大值作 为该特征点的主方向；根据经验值，大于主方向80%的作为该特征点的辅方向，辅方向能够有 效增强匹配的鲁棒性，
邮果实图像特征提取结果
6.1.1.3特征匹配
DB6111T/ 175202
6.1.1.4几何验证
采用SFM通过估计射影几何映射图像之间的特征点转换来验证可能重叠的图像对。 a人 1 选择合适的初始化图像对。本规程对初始化图像对的选择要求是：具有足够多匹配点与足够远 摄像头中心的一对图像； b) 1 捆绑调整。使用五点法估计初始化图像对的外参，根据轨迹三角化后提供的三维点，采用稀疏 光束平差法进行捆绑调整，最终确定需保留的三维点； a 12 增量式迭代重建。其余多视角图像序列将被依次输入并生成三维点重复参与捆绑调整过程，直 到所有图像输入并优化完成。最终得到如图4的摄像头位姿信息与稀疏三维点云场景图，如图 4(a所示。
6.1.2.1增量式重建
图4果实点云重建结果图
6.2果实重建处理流程
6.2.1配置及处理要求
稀疏重建获得相机位置照片，图片信息，以及稀疏点云之后，用OpenVMS和colmap转换得到s 文件。
6.2.5生成稠密点云
果实点云获取过程中的误差来源包括： a 设备误差：因采集设备自身性能限制产生； b) 环境误差：因拍摄场景复杂多变DBJ33／T 1280-2022 智慧燃气建设技术标准.pdf，光照变化等影响产生； C) 系统误差：因不同的软件版本等产生的误差； 1) 计算误差：因采用的算法不同产生的误差； e) 近似误差：因系统计算时得到的近似值产生的误差； f） 模型误差：实际问题抽象为数学模型本身含有的误差； ?） 其它误差：因人为因素或偶然原因引起的其它误差，
果实数字化形成的三维模型精度评价应遵循以下原则： a 果实数字化三维模型的数据质量应满足GB/T18784的要求； b） 果实数字化三维模型应具备实用性。可根据数字化果实模型，判断果实成熟情况，得到果实详 细的表型信息等； C） 果实数字化三维模型与真实果实的实际误差不得超过4%； d) 果实数字化三维模型应具有对真实果实细节表达能力，满足真实果实表型生物量计算的精度需 求
Ubuntu16.04
A.1.2在GitHub上下载COLMAP源代码
A.1.3安装Ubuntu存储库的依赖项
A.1.4安装CGALQt5软件包
A.1.5安装CeresSolver
邮政营业综合楼空调系统安装工程施工组织设计A.1.6配置和编译COLMAP
A.2OpenMVS的安装配置