摘要:在實(shí)現(xiàn)果園作業(yè)全自動(dòng)化的過程中,,亟需直接構(gòu)建自然環(huán)境下果樹枝干三維模型的方法,。本文通過對(duì)自然環(huán)境下以不同角度采集的果樹點(diǎn)云進(jìn)行配準(zhǔn),并針對(duì)采樣一致性(SAC-IA)+迭代最近點(diǎn)(ICP)配準(zhǔn)算法在點(diǎn)云配準(zhǔn)中耗時(shí)較長以及精度不高的問題,,結(jié)合點(diǎn)云法向量夾角提取源點(diǎn)云和目標(biāo)點(diǎn)云的特征點(diǎn),,并通過點(diǎn)云法向量夾角的余弦值在源點(diǎn)云和目標(biāo)點(diǎn)云的特征點(diǎn)中查找待匹配點(diǎn)對(duì)的方法,提出了一種基于果樹點(diǎn)云待匹配點(diǎn)對(duì)的改進(jìn)SAC-IA+ICP點(diǎn)云配準(zhǔn)算法,;借助最小包圍盒劃分的分塊技術(shù)對(duì)配準(zhǔn)后的果樹點(diǎn)云進(jìn)行分塊,,然后利用點(diǎn)云的幾何特征,對(duì)劃分的子塊進(jìn)行枝葉粗分割,,最后使用歐氏聚類完成枝葉的精細(xì)分割,。對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,改進(jìn)后的SAC-IA+ICP算法在平均旋轉(zhuǎn)誤差上相較于原始SAC-IA+ICP算法減少85.44%,,配準(zhǔn)均方根誤差相較于原始SAC-IA+ICP算法減少71.74%,,配準(zhǔn)時(shí)間相較于原始SAC-IA+ICP算法減少97.99%,;同時(shí),,改進(jìn)后的SAC-IA+ICP算法在平均旋轉(zhuǎn)誤差上相較于SAC-IA+NDT算法減少90.38%,配準(zhǔn)均方根誤差相較于SAC-IA+NDT算法減少85.39%,,配準(zhǔn)時(shí)間相較于SAC-IA+NDT算法減少98.04%,。另外,本文采用的枝葉分割算法能夠完成枝葉分割,,且相較于人工分割其分割準(zhǔn)確度可達(dá)94.77%,。