面向激光点云数据的阔叶树真实叶片建模与形变方法

摘要

本发明公开了一种面向激光点云数据的阔叶树真实叶片建模与形变方法，首先从扫描获取的叶子点云中采用多项式拟合的方法获取精确的树叶边界，并结合计算机图形学的方法计算叶面的主叶脉；其次采用双三次广义张量积Bezier曲面对叶面点云数据进行拟合，进而去除由于风吹抖动造成的扫描误差并消除噪声点云；再次，根据固体力学受力模型，定义叶脉与叶肉不同的力学属性，并构造非线性有限元的受力形变方程，计算施加不同载荷力后的叶子形态，进而模拟树叶在自然环境中真实的形变。本发明利用计算机自动分析获取林学指标，能准确描述不同林分条件下的活立木动态生长变化的叶面积指数有一定使用价值。

主权项

一种面向激光点云数据的阔叶树真实叶片建模与形变方法，其特征在于：首先运用高精度的激光扫描仪获取不同阔叶树种的三维叶面点云；其次从扫描获取的叶子点云中采用多项式拟合的方法获取精确的树叶边界，并结合计算机图形学的方法计算叶面的主叶脉；接着采用双三次广义张量积Bezier曲面对叶面点云数据进行拟合，进而去除由于风吹抖动造成的扫描误差并消除噪声点云；再次，根据固体力学受力模型，定义叶脉与叶肉不同的力学属性，并构造非线性有限元的受力形变方程，计算施加不同载荷力后的叶子形态，进而模拟树叶在自然环境中真实的形变。