自適應加權算子結合主曲線提取玉米葉片點云骨架

胡建平，劉 凱,，郭新宇，吳 升，溫維亮※

（1. 東北電力大學理學院，吉林 132012；2. 北京市農林科學院信息技術研究中心，北京 100097；3. 國家農業信息化工程技術研究中心，北京 100097；4. 數字植物北京市重點實驗室，北京 100097）

0 引 言

植物表型研究通過集成自動化平臺裝備和信息化技術手段，獲取多尺度、多生境、多源異構植物表型海量數據，解決了傳統植物表型獲取工作量大、效率低、誤差大、適用性弱等問題，將極大的促進功能基因組學、作物分子育種與高效栽培的進程。隨著激光雷達傳感器和基于多視角三維重建技術的快速發展，利用三維點云進行3D表型研究成為高通量獲取植物形態結構表型的一種有效手段，受到研究人員的廣泛關注。

骨架是三維數據和模型的抽象表現形式，能夠直觀的表達物體的拓撲連接關系和幾何結構，尤其適用于描述分枝形植物植株和長窄形葉片的形狀結構。因此，研究人員圍繞植物三維點云骨架提取開展了大量研究工作。

經典的三維點云骨架提取方法主要包括基于拉普拉斯矩陣和L1中值骨架提取算法。由于植物具有特定的形狀結構特征，直接采用這些提取方法提取骨架往往難以得到理想的結果，需結合植物形狀結構特征在原方法基礎上進行改進和完善。植物點云骨架提取主要包括單株尺度和器官尺度。在單株尺度，宗澤等結合最小二乘法和遺傳算法，提出了一種用于計算作物表型參數的骨架提取算法，能夠通過提取的骨架得到較為準確的表型信息；……