殷悦，张慧春，郑加强

(1.南京林业大学机械电子工程学院，南京市，210037；2.泰州学院船舶与机电工程学院，江苏泰州，225300)

0 引言

伴随着农林业信息化技术的迅速发展，应用图像处理技术的虚拟植物三维模型对作物生长机理研究、产量预测、栽培措施制定、植物对环境的反应研究以及农林机械的设计都有着十分重要的意义[1-2]。其中植物三维重建是近年来全球的研究热点。

模式植物基因组小、特征明显、与人类密切相关，其选择和利用对于开展遗传分析、基因克隆、功能研究和植保机械研究等都具有重要意义。拟南芥因为其形态简单、体型较小、生长周期快等优点被列为模式植物之一，经常用于科学研究。

目前按照植物生长三维重建的不同重点，主要分为基于模型的植物三维重建[3]、基于扫描数据集的植物三维重建[4-5]和基于图像的植物三维重建[6](也称基于机器视觉技术的植物三维重建)。Quan Long等[7]利用仿射分解的方法，在目标植物周围采集多幅图像，恢复物体表面三维信息，实现了树木和花草的三维建模。周云辉等[8]利用L系统构造了水稻稻穗的仿真模型，模拟出的稻穗模型具有高度相似性和逼真性。王勇健等[9]在高质量点云的基础上生成叶片网格并进行优化，最后建立了高精度的植物叶片网络模型。Rose J C等[10]利用基于图像重建的番茄的三维模型，获取了番茄的叶面积、主茎长度和体积相关信息。成沁源等[11]通过单目视觉获得玉米粒图像，利用图像处理获得玉米粒轮廓数据，提出的玉米粒姿态识别算法检测速度快，时效性好。……