DB6111/T 175-2021 智慧农业 果实三维数字化数据采集及建模技术规范

ICS65.020.99

CCSB07

DB6111

杨凌农业高新技术产业示范区地方标准

DB6111/T175—2021

智慧农业果实三维数字化数据采集及建

模技术规范

SmartAgriculture-Specificationfor3DDigitalDataCollectionandModelingof

Fruits

2021-10-22发布2021-11-01实施

杨凌示范区市场监督管理局发布

DB6111T/175—2021

前  言

本文件依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》起草。

本文件由杨凌示范区农业标准化技术委员会提出并归口。

本文件起草单位：西北农林科技大学、陕西贞观实业有限公司、陕西杨凌田上农业科技有限公司、

陕西美好家园农业科技发展股份有限公司、杨凌锦田果蔬专业合作社。

本文件主要起草人：杨会君、王昕、于启瑞、李劲波、雷鸣、张田龙、李海平

本文件首次发布。

本文件由西北农林科技大学负责解释。

联系人：杨会君

联系方式：yhj740225@

联系地址：陕西省杨凌示范区西农南路3号

邮政编码：712100

I

DB6111T/175—2021

智慧农业果实三维数字化数据采集及建模技术规范

1范围

本文件规定了果实三维数字化数据采集及建模的术语与定义、缩略语、果实图像数据的采集、果实

三维重建和精细度评估及三维模型发布与应用。

本文件适用于智慧果园苹果、猕猴桃、桃子等鲜果果实三维数字化的点云数据采集、建模、处理，

得到干净、准确的果实模型数据。不适用于干果品质评测过程中的形态特征获取、色泽和水分含量测定。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T2822-2005标准尺寸

GB/T8170-2008数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T18784CAD/CAM数据质量

GB/T24734.1-2009技术产品文件数字化产品定义数据通则第1部分：术语和定义

GB/T26099.1-2010机械产品三维建模通用规则第1部分：通用要求

GB/T31053-2014机械产品逆向工程三维建模技术要求

GB/T38368-2019产品几何技术规范（GPS）基于数字化模型的测量通用要求

3术语和定义

GB/T26099.1-2010、GB/T31053-2014和GB/T38368-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文

件。

3.1

果实三维数字化Fruit3DDigitization

用三维重建和分析工具获取、创建、修改、完善、分析果实数字模型的系列技术。

3.2

点云数据采集PointCloudDataCollection

用三维扫描仪、深度相机、RGB相机等获取果实点云形态的形状（几何构造）和外观信息（如颜

色、表面反照率等）过程。

3.3

场景图SceneGraph

1

DB6111T/175—2021

以图像为节点，以几何校验后的匹配图像之间的重叠关系作为边构成的三维场景图。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件:

——CAD--计算机辅助设计(ComputerAidedDesign)；

——SFM--运动恢复结构(StructureFromMotion)；

——SIFT---尺度不变特征变换(ScaleInvariantFeatureTransform)；

——RANSAC--随机采样一致性(RandomSampleConsensus)。

5果实多视角图像数据采集

5.1采集设备

选用彩色相机、摄像头或手机等普通RGB摄像设备。调试确定设备的分辨率、拍摄距离等具体参数，

参见表1。

表1数据采集过程中的拍摄参数要求

项目具体要求

设备选型单目相机

分辨率最低支持1920×1080

角度见图1所示

距离范围20cm～100cm

拍摄数量每一方位≥20张

拍摄设备和图像关系限单个设备连续拍摄多视角照片

目标占比前景目标物占图像内容50%以上

摄像头内部参数由摄像头本身元件所确定。计算方法见公式（1）。

........................................................(1)

式中：

focalpix----焦距(像素)；

focalmm----焦距(毫米)；

wpix----图像宽度(像素)；

hpix----图像高度(像素)；

ccdwmm----传感器尺寸(毫米)；

参数通常包含于图像EXIF信息中，若缺失，也可通过计算相机元件参数获得。

5.2采集环境

选择纹理丰富、照明良好