Estimación del Área Foliar de Plantas de Maíz Reconstruidas Utilizando una Cámara de Tiempo de Vuelo Basada en Diferentes Direcciones de Escaneo
Autores: Vázquez-Arellano, Manuel; Reiser, David; Paraforos, Dimitrios S.; Garrido-Izard, Miguel; Griepentrog, Hans W.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Estimación del Área Foliar de Plantas de Maíz Reconstruidas Utilizando una Cámara de Tiempo de Vuelo Basada en Diferentes Direcciones de Escaneo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
área foliar
Parámetro de planta
Rendimiento de cultivos
Cámara de tiempo de vuelo
Plantas de maíz
Datos en 3D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El área foliar es un parámetro importante de las plantas para el estado de la planta y el rendimiento de los cultivos. En este artículo, se montó una cámara de tiempo de vuelo de bajo costo, la Kinect v2, en una plataforma robótica para adquirir datos 3D de plantas de maíz en un invernadero. La plataforma robótica se desplazó a través de las filas de maíz y adquirió imágenes 3D que luego fueron registradas y ensambladas. Se compararon tres enfoques diferentes de reconstrucción de filas de maíz: reconstruir una fila de cultivo fusionando nubes de puntos generadas desde ambos lados de la fila en ambas direcciones, fusionar nubes de puntos escaneadas solo desde un lado y fusionar nubes de puntos escaneadas desde direcciones opuestas de la fila. La nube de puntos resultante fue subsampleada y rasterizada, se calcularon las normales y se reorientaron con un algoritmo de Marcha Rápida. La reconstrucción de superficie de Poisson se aplicó a la nube de puntos, y se eliminaron los nuevos vértices y caras generados por el algoritmo. Los resultados mostraron que el enfoque de alinear y fusionar cuatro nubes de puntos por fila y dos nubes de puntos escaneadas desde el mismo lado generó un error porcentual absoluto medio muy similar de 8.8% y 7.8%, respectivamente. El peor error resultó de las dos nubes de puntos escaneadas desde ambos lados en direcciones opuestas con un 32.3%.
Descripción
El área foliar es un parámetro importante de las plantas para el estado de la planta y el rendimiento de los cultivos. En este artículo, se montó una cámara de tiempo de vuelo de bajo costo, la Kinect v2, en una plataforma robótica para adquirir datos 3D de plantas de maíz en un invernadero. La plataforma robótica se desplazó a través de las filas de maíz y adquirió imágenes 3D que luego fueron registradas y ensambladas. Se compararon tres enfoques diferentes de reconstrucción de filas de maíz: reconstruir una fila de cultivo fusionando nubes de puntos generadas desde ambos lados de la fila en ambas direcciones, fusionar nubes de puntos escaneadas solo desde un lado y fusionar nubes de puntos escaneadas desde direcciones opuestas de la fila. La nube de puntos resultante fue subsampleada y rasterizada, se calcularon las normales y se reorientaron con un algoritmo de Marcha Rápida. La reconstrucción de superficie de Poisson se aplicó a la nube de puntos, y se eliminaron los nuevos vértices y caras generados por el algoritmo. Los resultados mostraron que el enfoque de alinear y fusionar cuatro nubes de puntos por fila y dos nubes de puntos escaneadas desde el mismo lado generó un error porcentual absoluto medio muy similar de 8.8% y 7.8%, respectivamente. El peor error resultó de las dos nubes de puntos escaneadas desde ambos lados en direcciones opuestas con un 32.3%.