摘要:櫻桃樹(shù)的栽培密度影響其冠層的光照分布,通過(guò)研究群體櫻桃樹(shù)的三維結(jié)構(gòu),,可分析不同栽植密度下溫室甜櫻桃樹(shù)冠層光照分布規(guī)律,,指導(dǎo)櫻桃樹(shù)的科學(xué)種植,進(jìn)而提高甜櫻桃產(chǎn)量和品質(zhì),。高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)是構(gòu)建群體櫻桃樹(shù)三維結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),,而點(diǎn)云去噪和點(diǎn)云配準(zhǔn)是點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文提出一種基于三維點(diǎn)云的群體櫻桃樹(shù)去噪和配準(zhǔn)方法,,搭建群體櫻桃樹(shù)三維信息采集平臺(tái),,使用2臺(tái)固定的DK深度相機(jī)獲取群體櫻桃樹(shù)彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù);提出基于顏色區(qū)域生長(zhǎng)的二分類(lèi)方法,設(shè)置顏色閾值分割點(diǎn)云并進(jìn)行二分類(lèi)處理,,可有效去除彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的異常無(wú)效點(diǎn),并設(shè)置點(diǎn)云離散度和RGB值,,作為點(diǎn)云去噪評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),;結(jié)合人工標(biāo)記法和雙相機(jī)位姿矩陣,提出基于顏色特征改進(jìn)的ICP方法,,解決傳統(tǒng)ICP配準(zhǔn)算法多依賴(lài)初始位姿且配準(zhǔn)速度較慢的問(wèn)題,。該方法通過(guò)對(duì)點(diǎn)云粗配準(zhǔn),得到較好的初始位姿,,使用SIFT算法提取顏色特征點(diǎn),,將顏色特征與ICP算法結(jié)合進(jìn)行點(diǎn)云精配準(zhǔn),然后使用PCL中隨機(jī)采樣一致性算法,,去除錯(cuò)誤匹配點(diǎn),,有效減少配準(zhǔn)時(shí)間,提高配準(zhǔn)精度,。以夏季和冬季的群體櫻桃樹(shù)20組點(diǎn)云數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,,對(duì)比分析ICP算法、NDT算法,、SAC-IA算法和本文配準(zhǔn)方法的配準(zhǔn)精度和配準(zhǔn)時(shí)間,,結(jié)果表明,本文配準(zhǔn)方法平均耗時(shí)分別為5.01,、4.30s,,均方根誤差分別為2.316、2.100cm,,有效減少了配準(zhǔn)時(shí)間和配準(zhǔn)誤差,,驗(yàn)證了本文算法的有效性和普適性。