樹木三維點云數(shù)據(jù)分析與建模技術研究.pdf

1、隨著數(shù)字化林業(yè)建設工作的逐步推廣和我國林業(yè)信息化工程建設進程不斷向前發(fā)展。構建更加真實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。三維激光掃描技術作為一種新型的測繪技術，不僅拓寬了虛擬現(xiàn)實和三維樹木模型生成的技術實現(xiàn)手段，而且它可以真實、高精度、數(shù)字化的采集到樹木的三維實測數(shù)據(jù)，為林業(yè)資源調查研究、林分結構生長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云數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)的噪

2、聲去除，進而構建樹木的Delaunay二角網(wǎng)模型，并對所構建的三角網(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云數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，首先對三維點云數(shù)據(jù)進行相應預處理。通過對各類離散點云去噪算法的比較，本文使用一種更實用的噪聲去除算法-雙邊濾波算法。調整雙邊濾波空間權系數(shù)因子σc和灰度權系數(shù)因子σs，得出最優(yōu)參數(shù)值組合，從而實現(xiàn)點云的自動去噪。該去噪算法具有高效快捷、無需人工參與的特點，去噪

3、效果優(yōu)于現(xiàn)有的傳統(tǒng)算法。
　　通過對各類Delaunay三角網(wǎng)構造算法的研究分析，并結合樹木點云數(shù)據(jù)多維性和復雜性的特點，采取一種高效的Delaunay三角網(wǎng)逐點插入改進算法構建三角網(wǎng)模型。提出了將離散點進行空間排序的思想，并針對點定位算法和LOP算法進行數(shù)據(jù)結構和算法上的優(yōu)化，使所構建的樹木模型更加真實并且效率較高。
　　本文還對所構建的樹木模型輸出.X文件格式進行了研究，.X文件是由模板驅動的一類三維文件格式，本研究結合