摘要:水果表型的測量和分析是植物育種和遺傳學(xué)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。單視角RGBD圖像的表型檢測方法通量高,、成本低,,但受限于傳感器分辨率和視角,通常無法獲取果實(shí)的表面積和體積等數(shù)據(jù),。本文提出了一種基于PFNET的點(diǎn)云補(bǔ)全網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)方法,,可使用深度相機(jī)獲取的類球形果實(shí)單視角點(diǎn)云進(jìn)行高精度三維重建并進(jìn)行表型無損測量。為解決補(bǔ)全網(wǎng)絡(luò)輸入比例不固定的問題,,提出了一種自適應(yīng)幾何補(bǔ)全策略將單視角點(diǎn)云補(bǔ)全為近似的半球,。在PFNET網(wǎng)絡(luò)框架上增加了第4尺度,以充分利用KINECT相機(jī)獲取的稠密點(diǎn)云,,有利于復(fù)雜形狀和細(xì)節(jié)豐富的結(jié)構(gòu)補(bǔ)全,。通過引入四頭自注意力模塊,能更好地捕捉點(diǎn)云中各點(diǎn)間的相互依賴和空間關(guān)系,,提升網(wǎng)絡(luò)特征提取能力,。增添了果實(shí)點(diǎn)云優(yōu)化模塊,解決原網(wǎng)絡(luò)生成點(diǎn)云存在局部擴(kuò)散的問題并提升點(diǎn)云質(zhì)量,,模擬人工測量方式設(shè)計(jì)了針對性的表型檢測方法,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法與結(jié)構(gòu)光三維掃描儀獲取的柑橘果實(shí)點(diǎn)云質(zhì)量接近,三維重建還原度高,。對于橫徑,、縱徑、表面積和體積4種表型檢測的R2均大于0.96,,平均測量精度均超過93.24%,。與RGBD圖像法相比,單果檢測時(shí)間增加17.97 s,,但橫縱徑檢測精度大幅提高,,且能一次測量4項(xiàng)表型參數(shù)。與三維掃描儀方法相比,,檢測精度差值在4個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi),,但速度超過48倍,硬件成本只有后者的1/10,,且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,。本文方法在檢測精度、運(yùn)行速度,、硬件成本和自動(dòng)化程度上具有較好的平衡,,是一種低成本、綜合性能高的三維重建技術(shù),,有廣泛應(yīng)用于類球形果實(shí)表型無損測量的潛力,。