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基于树木点云利用体素细化的快速树骨架提取

计算机视觉与模式识别 2021-10-19 v1

摘要

树骨架在树木结构分析、森林资源清查和生态系统监测中起着重要作用。然而,从具有复杂分枝的树木点云中提取骨架是一项挑战。本文提出了一种基于体素细化的自动快速树骨架提取方法(FTSEM)。该方法引入木材-叶片分类算法以滤除叶片点,从而减少叶片对树骨架生成的干扰;采用树木体素细化快速提取原始树骨架;并使用断点连接算法以提高骨架的连通性和完整性。实验在北京海淀公园进行,扫描并处理了24棵树以获取树骨架。图搜索算法(GSA)被用于在相同数据集上提取树骨架。与GSA方法相比,FTSEM方法获得了更完整的树骨架。使用运行时间和每百万点耗时(TPMP)评估了FTSEM方法的时间开销。FTSEM的运行时间为1.0 s至13.0 s,而GSA的运行时间为6.4 s至309.3 s。FTSEM的TPMP平均值为1.8 s,GSA为22.3 s。实验结果表明,所提方法可行、鲁棒且快速,在树骨架提取方面具有良好的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.09028,
  title  = {Fast tree skeleton extraction using voxel thinning based on tree point cloud},
  author = {Jingqian Sun and Pei Wang and Ronghao Li and Mei Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.09028},
  year   = {2021}
}