[發(fā)明專利]一種目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及終端

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110314527.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112927287A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李博;劉建剛;宋堅(jiān)利;曹黎俊;賈哲新;張旭中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 和數(shù)科技（浙江）有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/62
• 分類號(hào): G06T7/62;G06T7/50;G06T17/20;G06K9/62
• 代理公司: 成都華風(fēng)專利事務(wù)所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭;杜朗宇

1.一種目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述方法包括凹陷點(diǎn)數(shù)量和深度計(jì)算步驟：

計(jì)算目標(biāo)物體的三維點(diǎn)云圖像中每個(gè)點(diǎn)的曲率，并對(duì)曲率為負(fù)值的點(diǎn)進(jìn)行聚類處理進(jìn)而獲取目標(biāo)物體的凹陷點(diǎn)數(shù)量；

計(jì)算三維點(diǎn)云圖像中每個(gè)凹陷點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平均曲率，并分析每個(gè)凹陷點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平均曲率與實(shí)際測(cè)量深度線性關(guān)系，進(jìn)而估算出凹陷點(diǎn)的深度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述平均曲率的計(jì)算公式為：

其中，N(i)為三維網(wǎng)格曲面模型中頂點(diǎn)x_i周邊三角形總數(shù)，(x_i，x_j)為兩個(gè)三角形相重合的邊，α_ij、β_ij分別為頂點(diǎn)x_i相對(duì)的兩個(gè)頂角的角度，A_m表示頂點(diǎn)x_i相連的所有三角形的表面積。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述凹陷點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平均曲率與實(shí)際測(cè)量深度線性關(guān)系為：

D_eye＝a×C+b

其中，D_eye代表凹陷點(diǎn)的測(cè)量深度，a、b分別為一元線性回歸得到的相關(guān)系數(shù)，C代表單個(gè)凹陷點(diǎn)的曲率值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述方法還包括對(duì)稱性參數(shù)提取步驟：

橫向截取目標(biāo)物體的三維點(diǎn)云圖像的多個(gè)切面圖，提取切面圖的最大剖面的圓度Circularity、圓度變異系數(shù)CV_CIR；

縱向截取截取目標(biāo)物體的三維點(diǎn)云圖像的多個(gè)切面圖，提取切面圖的最大面積與最小面積的比值、面積變異系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述切面圖的最大剖面的圓度Circularity、圓度變異系數(shù)CV_CIR的計(jì)算公式為：

Circularity＝4*S/C²

其中，S表示橫切面面積，C表示橫切面周長(zhǎng)，σ表示所有切面圓度的標(biāo)準(zhǔn)方差，μ表示所有切面圓度的平均值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述方法還包括尺寸參數(shù)及體積信息提取步驟：

根據(jù)目標(biāo)物體的三維點(diǎn)云圖像的三個(gè)主成分向量計(jì)算三維點(diǎn)云圖像的最小體積外接長(zhǎng)方體，進(jìn)而獲取目標(biāo)物體的長(zhǎng)、寬、高信息；所述目標(biāo)物體的三維點(diǎn)云圖像具體為包括目標(biāo)物體以及底座的三維點(diǎn)云圖像，目標(biāo)物體放置于底座上；

基于目標(biāo)物體的三維點(diǎn)云圖像構(gòu)建三維網(wǎng)格曲面模型，通過(guò)中心點(diǎn)連接所有三角形并計(jì)算出所有三角體體積總和，進(jìn)而計(jì)算出目標(biāo)物體的體積信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述尺寸參數(shù)及體積信息提取步驟前還包括點(diǎn)云位置及方向的歸一化處理：

根據(jù)三維點(diǎn)云圖像的坐標(biāo)信息計(jì)算點(diǎn)云數(shù)據(jù)的重心坐標(biāo)，平移三維點(diǎn)云圖像的點(diǎn)云使得重心與原點(diǎn)重合；

將三維點(diǎn)云圖像中所有點(diǎn)的坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)集進(jìn)行主分量變換，根據(jù)特征向量確定三個(gè)主方向，并基于底座確定第一主成分方向；

通過(guò)旋轉(zhuǎn)變化使得第一主成分方向與坐標(biāo)z軸重合，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云位置及方向的歸一化處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述方法還包括預(yù)處理步驟：

對(duì)三維點(diǎn)云圖像中每個(gè)點(diǎn)的鄰域進(jìn)行分析，剔除離群點(diǎn)和/或測(cè)量誤差導(dǎo)致的粗差點(diǎn)；

基于移動(dòng)最小二乘法的平滑和法線估計(jì)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣，進(jìn)而修復(fù)三維點(diǎn)云圖像獲取過(guò)程中所產(chǎn)生的表面不平滑或漏洞。

9.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)指令運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法的步驟。

10.一種終端，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令，其特征在于：所述處理器運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)指令時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述目標(biāo)物體的表型數(shù)據(jù)分析方法的步驟。