国家高技术研究发展计划(2007AA10Z224)
- 作品数：15 被引量：133H指数：8
- 相关作者：郭新宇陆声链赵春江温维亮肖伯祥更多>>
- 相关机构：国家农业信息化工程技术研究中心大连理工大学洛阳师范学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划北京市自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学更多>>
- 小麦地上部器官几何造型与可视化研究被引量：12
- 2009年
- 为了精确重构小麦三维空间形态,增强几何模型与品种特性及作物模型间的衔接,通过对小麦植株拓扑结构和形态结构的观测分析,对叶片、穗、茎秆等地上部器官几何造型算法进行了研究。结果表明,小麦叶脉曲线可用比叶重、叶倾角和叶长3个参数确定,进一步与叶形和叶片边缘几何造型模型整合,能够对小麦叶片生长、卷曲以及扭曲等进行精确描述。在麦穗几何造型中,使用偏圆柱体重构穗轴节片,以二次曲面代表颖片、稃片,可以实现麦穗的参数化建模。通过定量化小麦植株拓扑结构和器官的形态特征参数,采用结构化建模途径,在VC++6.0集成开发环境和OpenGL图形平台上驱动器官几何模型,可以快速精确重构出不同生育时期的小麦三维形态,并实现可视化显示,重构出的小麦植株具有较强的真实感。因此,基于形态特征参数的小麦地上部器官几何造型算法能够较好地实现器官及植株的精确重构,且易于交互、可控性强。
- 孟军郭新宇赵春江
- 关键词：小麦叶片茎秆可视化
- 三维激光扫描技术在植物扫描中的应用分析被引量：44
- 2010年
- 针对三维激光扫描技术在植物对象扫描中的应用问题,从植物三维建模的角度出发,分别应用三款不同类型的激光扫描仪对植物形态结构进行扫描实验,分别以代表性的植物对象叶片为实验对象,探索三维激光扫描技术在植物数据获取与模型三维重建中的应用情况,并对不同扫描仪的适用场合和技术特性进行综合分析,并且针对扫描实验及数据处理过程中出现的问题进行探讨,提出相应的解决方案。
- 魏学礼肖伯祥郭新宇温维亮陆声链
- 关键词：三维激光扫描植物建模点云模型
- 基于球B样条函数的烟草叶片虚拟实现被引量：20
- 2011年
- 植物三维形态的可视化模拟是数字植物研究的基础。该文综合应用球B样条曲线和插值B样条曲面实现了以脉序作为结构骨架的烟草叶片几何建模。首先利用三维数字化仪等数据获取装置获取烟草叶片脉序主要形态特征点的三维坐标和厚度,然后利用球B样条曲线对脉序进行三维建模,生成叶片的形态骨架,与由插值样条生成的叶片曲面合成,实现了烟草叶片的三维重建和真实感显示。结果表明,该方法得到的烟草叶片几何模型与传统方法相比具有较高的真实感,为植物叶片叶脉尺度的高真实感几何建模提供了新的手段。
- 王芸芸温维亮郭新宇赵国辉陆声链肖伯祥
- 关键词：烟草叶片
- 玉米群体冠层实时物理模拟
- 2009年
- 植物器官具有柔性体性质,如何快速高效地处理植物群体内部、植株之间,以及植物器官之间的碰撞检测及变形问题是进行植物群体实时物理模拟的关键。以玉米群体冠层为例,提出了四面体网格结合皮肤网格的双层架构的植物群体物理模拟方法。该方法创建与植株精细的三角形皮肤网格模型相对应的较粗糙的四面体网格包络模型,在四面体网格模型上进行物理模拟、碰撞检测等计算,然后通过四面体网格与皮肤网格间的关联将模拟结果变换到三角形精细网格模型,从而实现了较为逼真、稳定的植物群体实时物理模拟效果。
- 李长锋郭新宇陆声链赵春江
- 关键词：虚拟植物物理模拟可变形物体四面体网格
- 基于立体视觉的玉米植株三维骨架重建被引量：17
- 2010年
- 提出了一种基于立体视觉原理的玉米植株三维骨架提取和重构方法,从两幅由特定角度拍摄的图像提取植株二维骨架信息,通过极线约束算法和设定合理的匹配准则,实现骨架特征匹配,获得三维骨架的点云信息并降噪,最终通过样条曲线拟合产生三维骨架模型。在该骨架模型基础上,能够进行叶长、茎叶角等作物重要参数的计算。试验结果表明,该方法可以快捷地重建玉米植株的骨架模型,且误差不超过2%。
- 赵春江杨亮郭新宇陆声链肖伯祥
- 关键词：玉米立体视觉三维模型
- 基于辐射照度的作物冠层光分布计算系统设计被引量：8
- 2009年
- 以玉米为例,使用C++语言和OpenGL图形函数库,在Windows平台下,开发基于辐射度-图形学结合模型(RGM)的作物冠层光分布计算系统。以相对成熟的RGM方法提取模型参数,并针对作物冠层特点对方法做适当改进。在冠层三维模型基础上,通过用户交互指定参数,可计算出冠层内每个面元的光分布状态。该系统所需模型参数少,且参数均具有较为明确的植物学和农学意义,便于与传统作物模型相结合,操作界面友好、使用方便。
- 温维亮孟军郭新宇王雪肖伯祥陆声链
- 关键词：作物冠层辐射度光分布
- 基于骨架模型的玉米生长运动仿真与动画生成技术被引量：5
- 2009年
- 为了实现作物生长过程的定量化、可视化表达,提出了一种由作物形态结构特征参数驱动的作物骨架模型生长运动仿真和动画生成方法。基于对作物器官及个体精确定义的几何模型提取作物骨架,利用几何模型参数控制骨架上关节点的运动,结合参数关键帧插值技术确定整个骨架模型的生长运动,实现对作物生长运动的可视化模拟。从而构建一个虚拟作物骨架模型的三维生长动画系统,并以玉米为例进行了模拟。实验结果表明该方法能够较准确地模拟玉米植株的形态建成和运动特征,为真实、自然地模拟作物生长提供了一种可控、通用的方法。
- 王雪郭新宇陆声链温维亮肖伯祥
- 关键词：虚拟作物计算机动画
- 真实感植物绒毛建模和实时绘制被引量：1
- 2008年
- 提出了一种植物绒毛建模方法,通过定义一组参数来控制在植物造型表面生成各种形态的绒毛。该方法利用Poisson-disk分布模式确定器官曲面上绒毛的分布,并根据网格曲面的面积确定绒毛的密度,避免了在不规则曲面网格模型上生成不均匀的绒毛。绒毛的实体可用曲线或圆柱体表示,绒毛的长度、半径、卷曲度、方向和密度等参数都考虑了植物器官的位置信息。该方法对植株规模的模型达到了实时的处理要求,能够有效地生成各种具有真实感的植物表面绒毛效果。
- 陆声链赵春江郭新宇李长锋
- 关键词：绒毛真实感建模
- 基于T样条拼接的彩椒果实可视化研究被引量：2
- 2012年
- 彩椒果实表面具有沟痕深、凹凸性强等特征,难以获取曲面造型所需控制点。为克服以上缺点,提出利用T样条无缝拼接的方法进行彩椒果实几何建模。首先根据形态特征将彩椒分为若干片段,利用三维扫描仪获取各片段三维数据点,然后应用NURBS曲面分别建立各个片段的模型,最后使用T样条的无缝拼接算法将各片段组合为完整的彩椒模型,并在VC++和OpenGL平台得到了真实感较强的彩椒果实可视化模型。实验表明,该方法不仅能够拼接片段之间的缝隙,还能极大地增加模型的真实感。
- 乔桂新温维亮郭新宇赵国辉陆声链肖伯祥
- 关键词：曲面拼接彩椒NURBS
- 基于计算机视觉的玉米籽粒形态测量被引量：9
- 2011年
- 为了提高玉米籽粒形态测量的精度与自动化程度,提出一种应用计算机视觉技术对玉米籽粒进行图像获取与形态测量分析的新方法。通过流域分割、轮廓线提取、像素点计数获得籽粒投影面积、周长和长短轴等形态描述指标,并建立了籽粒投影面积与籽粒质量的回归方程。计算机视觉技术为玉米籽粒形态测量与评价提供了一个新途径。
- 王传宇郭新宇温维亮苗腾
- 关键词：计算机视觉玉米籽粒流域分割
