从3D LiDAR点云数据对果树的几何特征表征
Md Rejaul Karim1, Shahriar Ahmed1, Md Nasim Reza1,2
1Department of Agricultural Machinery Engineering, Graduate School, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea.
Journal of imaging
|January 24, 2025
概括
激光雷达 (光探测和射程) 技术准确量化果树的几何特征,如高度和树冠体积. 这种3D传感器数据有助于精确的果园管理,尽管需要更大的数据集才能完全验证.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 园艺园艺 园艺园艺
背景情况:
- 有效的果园管理依赖于果树准确的几何特征表征.
- 激光雷达 (光探测和距离) 技术可以快速准确地评估这些特征.
- 量化树木高度,树冠体积和间距对于优化果园实践至关重要.
研究的目的:
- 使用3D LiDAR传感器量化果园中的果树的关键几何特征.
- 评估来自LiDAR的树木高度,树冠体积和间距测量的准确性.
- 评估LiDAR技术在增强果园管理策略方面的潜力.
主要方法:
- 使用LiDAR传感器从一个果园收集了3D点云数据.
- 使用商业软件和Python处理的LiDAR数据,包括异常值删除,下方采样,denoising,细分和地面点删除.
- 验证了传感器估计的几何特征与六棵果树的手动测量值相比.
主要成果:
- 在树木高度 (r2=0.98,CCC=0.96) 和树冠体积 (r2=0.97) 估计方面观察到高精度.
- 树间距 (r2=0.92) 和行间距 (r2=0.94) 也得到了准确的测量.
- 传感器估计和测量之间的微小差异表明效率,有改进的潜力.
结论:
- 3D LiDAR技术为果园提供了准确的几何特征表征.
- 这些发现支持使用LiDAR进行精确的测量,以帮助果园管理.
- 建议使用更大,更多样化的数据集进行进一步验证,以提高准确性和通用性.
