[发明专利]一种植物三维扫描和模型重建的方法

说明书

本发明公开了一种植物三维扫描和模型重建的方法，包括：采用现有的三维扫描装置对待扫描的植物进行扫描：S1，利用三维扫描装置对待扫描的植物发射光束，同时对待扫描的植物的图像进行采集，并确定所述三维扫描装置与所述待扫描的植物之间的距离；S2，采用所述待扫描的植物的图像进行建模：利用所述待扫描的植物的图像，对植物的花朵、叶柄、叶片及管径进行建模，并将所述植物的花朵、叶片及管径的建模进行合成。有益效果：本发明通过运用不同的建模方法，分别对植物的叶片、叶径、花朵及管径进行建模，在将植物的叶片、叶径、花朵及管径的建模进行组合，进而提高了整个三维建模植物的真实度。

技术领域

本发明涉及植物三维扫描和模型重建的方法领域，具体来说，涉及一种植物三维扫描和模型重建的方法。

背景技术

植物是生命的主要形态之一，包含了如树木、灌木、藤类等熟悉的生物。种子植物、苔藓植物、蕨类植物和裸子植物等植物中，据估计现存大约有四十五万个物种。绿色植物大部分的能源是经由光合作用从太阳光中得到的，温度、湿度、光线、淡水是植物生存的基本需求。种子植物共有六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子。绿色植物具有光合作用的能力借助光能及叶绿素，在酶的催化作业下，利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用，释放氧气，吸收二氧化碳，产生葡萄糖等有机物，供植物体利用。

现有的植物三维扫描和模型重建的方法，虽然能够对植物进行很好的建模，但是在对植物进行三维建模的过程中，仅仅能够对植物叶片、叶径、花蕊等部位进行单层的建模，进而导致植物叶片、叶径、花蕊等三维建模与真实的叶片、叶径、花蕊等不相符。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种植物三维扫描和模型重建的方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种植物三维扫描和模型重建的方法，包括：

S1，采用现有的三维扫描装置对待扫描的植物进行扫描：利用三维扫描装置对待扫描的植物发射光束，同时对待扫描的植物的图像进行采集，并确定所述三维扫描装置与所述待扫描的植物之间的距离；

S2，采用所述待扫描的植物的图像进行建模：利用所述待扫描的植物的图像，对植物的花朵、叶柄、叶片及管径进行建模，并将所述植物的花朵、叶片及管径的建模进行合成。

进一步的，S1，采用现有的三维扫描装置对待扫描的植物进行扫描包括：

S11，利用所述三维扫描装置对植物发生光束，在所述光束的作用下，所述待扫描植物上形成光斑；

S12，获取含有光斑的第一图像序列，并利用获取的所述第一图像序列，将所述三维扫描装置与所述待扫描植物之间的距离进行确定；

S13，利用所述第一图像序列，获取不含光斑的第二图像序列。

进一步的，S12，获取含有光斑的第一图像序列包括：

测量采集扫描图像时的偏转角及每一扫描时的加速度的变化；

依据采集所述每一扫描时的加速度的变化，确定所述待扫描植物在所述扫描图像中的轮廓区域；

依据所述待扫描植物在所述扫描图像中的轮廓区域及所述测量采集扫描图像时的偏转角，获取所述第一图像序列。

进一步的，S2，采用所述待扫描的植物的图像进行建模包括以下步骤：

S21，对植物的花朵及叶柄进行建模：采用B样条法对花朵的叶柄、花蕊及花柄进行建模，并采用图像序列取样与颜色插值的方法对叶片及花朵的花蕊、花柄进行渲染；

S22，对植物的叶片进行建模；