激光雷达与Kinect融合的果树冠层参数计算方法

果树冠层参数直接反映果树的生长情况和产能潜力。针对单传感器点云密度低及传统算法精度低的问题,提出激光雷达与Kinect融合的果树冠层参数计算方法。首先,通过果树冠层检测系统获取果树冠层点云数据;然后,将果树冠层点云数据预处理后,通过采样一致性初始匹配(SAC-IA)和双向KD树改进的迭代最近点(KD-ICP)算法配准多传感器点云,改善点云位姿;接着,通过坐标转换融合两侧配准点云,获得果树冠层点云;最后,通过切片台体法计算果树冠层体积和叶面积。实验结果表明:该方法相较于传统的几何体拟合法、三维凸包法,果树冠层体积计算精度分别提升了38.12%、12.96%,叶面积计算精度分别提升了11.56%、2.78%;相较于Kinect和激光雷达的单传感器点云,融合点云的果树冠层体积计算精度分别提升了7.41%、12.62%,叶面积计算精度分别提升了19.41%、7.08%。该方法可准确计算果树冠层参数,为药肥精准变量喷施、果树估产等提供科学依据。