基于ORB-SLAM3的温室环境下番茄植株三维重建方法

作     者：尹书林 董峦 尤永鹏 李佳航 YIN Shu-lin;DONG Luan;YOU Yong-peng;LI Jia-hang

作者机构：新疆农业大学计算机与信息工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学智能农业教育部工程研究中心乌鲁木齐830052 新疆农业大学新疆农业信息化工程技术研究中心乌鲁木齐830052 

出 版 物：《湖北农业科学》 (Hubei Agricultural Sciences)

年 卷 期：2024年第63卷第8期

页      面：96-103页

学科分类：082804[工学-农业电气化与自动化] 081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：新疆维吾尔自治区重大科技专项(2022A02011) 

主　　题：三维重建 RGB-D ORB-SLAM3 番茄植株 温室环境 

摘      要：针对当前生产环境下难以对植物进行精细三维重建的问题,提出一种基于ORB-SLAM3的番茄植株三维重建方法,利用深度相机采集RGB-D图像信息,根据前后帧图像特征点信息进行位姿估计,设计点云稠密重建模块,实现温室环境下番茄植株三维重建。结果表明,该方法在轨迹估计上整体表现较好,估计的轨迹没有重大漂移,较Elasticfusion方法、BadSlam方法估计的轨迹更贴合实际轨迹,位姿跟踪具有一定鲁棒性,且使用的关键帧数量较少,降低了冗余信息对算法的干扰;该方法重建的点云果径与实际果径平均绝对误差为1.48 mm,与实际情况十分接近,点云还原度高,重建品质较好,滤波算法没有对果实表型信息造成破坏,信息保留完整;该方法能够在温室环境下获取准确的位姿信息,并生成番茄植株三维模型,三维重建精度高,可以满足温室环境下番茄植株三维重建及番茄采摘机器人目标定位需要。