基于双目仿鹰眼视觉与超分辨的果园三维点云重建

摘要

针对双目视觉受限于分辨率与基线距，对远距离目标感知精度不足，在室外光照条件复杂的情况下，无法完成稳定感知，获取三维点云质量无法满足果园作业需求的问题，提出一种基于双目仿鹰眼视觉与超分辨的果园三维点云重建方法。本文模拟鹰眼双中央凹高清成像，通过超分辨率重建改善感知精度；模拟捕食经验所得鹰眼注意力机制，融合参考目标图像特征，提高目标候选区域感知精度与稳定性。针对果园三维点云导航地图，在多种光照条件下，误差比最大降幅为12.2%，标准差最大降幅为2.305。针对果树作业三维点云，点云质量改善较大，可以提供精确的三维空间信息，较为完整地还原果树各枝干三维空间信息。

关键词

机器视觉 / 仿鹰眼感知 / 超分辨率重建 / 双目视觉 / 果园三维点云

基金资助

国家重点研发计划项目（2022YFD2001405）; 国家自然科学基金项目（51979275）; 浙江省农业智能装备与机器人重点实验室开放课题项目（2023ZJZD2306）; 自然资源部超大城市自然资源时空大数据分析应用重点实验室开放基金项目（KFKT-2022-05）; 深圳市科技计划项目（ZDSYS20210623091808026）; 虚拟现实技术与系统国家重点实验室（北京航空航天大学）开放课题基金项目（VRLAB2022C10）; 能源清洁利用国家重点实验室开放基金课题项目（ZJUCEU2022002）; 农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室开放基金项目（KSAT-YRD2023005）; 农业农村部华南热带智慧农业技术重点实验室开放课题（HNZHNY-KFKT-202202）; 高等教育科学研究规划课题重点课题（23XXK0304）; 中国农业大学2115人才工程项目