[发明专利]基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，其特征在于，包括：

获取不同玉米品种在不同生长周期的原始点云数据；

将所述原始点云数据处理为上层玉米植株点云数据和有效区域玉米点云数据；

对所述有效区域玉米点云数据进行点云图像转换茎叶分割处理，得到玉米茎秆点云数据和非茎秆点云数据；

基于对所述上层玉米植株点云数据、所述玉米茎秆点云数据和所述非茎秆点云数据的测量处理，得到玉米株高和茎粗。

2.根据权利要求1所述的基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，其特征在于，所述将所述原始点云数据处理为上层玉米植株点云数据和有效区域玉米点云数据，包括：

对所述原始点云数据进行单株点云识别处理，得到单株点云数据；

对所述单株点云数据进行平面分割，得到玉米植株点云数据；

确定所述玉米植株点云数据的上层玉米植株点云数据和下层玉米植株点云数据；

提取所述下层玉米植株点云数据中的预设高度玉米点云数据，并对所述预设高度玉米点云数据进行欧式聚类，得到有效区域玉米点云数据。

3.根据权利要求2所述的基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，其特征在于，所述对所述原始点云数据进行单株点云识别处理，得到单株点云数据，包括：

对所述原始点云数据进行点云数据配准，得到点云配准数据；

对所述点云配准数据进行玉米行数据提取，得到高密度点云数据；

对所述高密度点云数据进行点云数据精简，得到点云精简数据；

对所述点云精简数据进行数据格式转换，得到点云格式数据；

对所述点云格式数据进行单株分割和滤波处理，得到单株点云数据。

4.根据权利要求2所述的基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，其特征在于，所述确定所述玉米植株点云数据的上层玉米植株点云数据和下层玉米植株点云数据，包括：

从所述单株点云数据中提取目标地面点云数据；

基于所述玉米植株点云数据分别在Z轴的最大值和最小值，以及所述目标地面点云数据在Z轴的最大值，确定区域玉米植株点云数据；

对所述区域玉米植株点云数据进行分层处理，得到上层玉米植株点云数据和下层玉米植株点云数据。

5.根据权利要求1所述的基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，其特征在于，所述对所述有效区域玉米点云数据进行点云图像转换茎叶分割处理，得到玉米茎秆点云数据和非茎秆点云数据，包括：

对所述有效区域玉米点云数据进行圆柱分割及点云图像转换，得到玉米区域灰度图像；

对所述玉米区域灰度图像进行图像增强，得到玉米区域灰度增强图像；

对所述玉米区域灰度增强图像进行图像椭圆拟合，得到玉米椭圆区域参数；

对所述玉米椭圆区域参数进行点云茎叶分割，得到玉米茎秆点云数据和非茎秆点云数据。

6.根据权利要求1所述的基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，其特征在于，所述基于对所述上层玉米植株点云数据、所述玉米茎秆点云数据和所述非茎秆点云数据的测量处理，得到玉米株高和茎粗，包括：

对所述上层玉米植株点云数据进行最大值遍历，以及对所述玉米茎秆点云数据进行最小值遍历，得到玉米株高；

从所述非茎秆点云数据中提取表征地面和叶片之间关系的玉米茎秆点云数据，并对所述玉米茎秆点云数据进行椭圆拟合，得到玉米茎粗。

7.根据权利要求1所述的基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，其特征在于，所述获取不同玉米品种在不同生长周期的原始点云数据，包括：

选取目标试验区域，所述目标试验区域中包括不同玉米品种在不同生长周期的玉米植株；

基于所述目标试验区域，确定点云采集的站点，并获取所述站点采集的原始点云数据。