龙图腾网恭喜信阳师范学院;中国林业科学研究院资源信息研究所申请的专利一种基于点云数据的全凸闭合连续曲线的树干直径提取方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN106570915B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2020-05-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：201610929192.3，技术领域涉及：G06T11/20(20060101)；该发明授权一种基于点云数据的全凸闭合连续曲线的树干直径提取方法是由尤磊;唐守正;宋新宇;王财玉;李艳灵设计研发完成，并于2016-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于点云数据的全凸闭合连续曲线的树干直径提取方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种二阶几何连续的全凸闭合曲线的构建方法，包括如下步骤：构建凸包点集P＝{pi|i＝0,1,...,n‑1}，且有当i≤0,或in时，i表示为i对n取模；采用分段三次Bezier曲线构建全凸闭合曲线；构建并求解方程组；解的优化及全凸闭合曲线的计算，得到由分段三次Bezier曲线构成的二阶几何连续的全凸闭合曲线。本发明通过在相邻凸包点间构建一条三次Bezier曲线，在曲线连接点处满足二阶几何连续性以构建连续的全凸闭合曲线，该方法计算量小，无需求解方法组，简单实用。

本发明授权一种基于点云数据的全凸闭合连续曲线的树干直径提取方法在权利要求书中公布了：1.一种基于点云数据的全凸闭合连续曲线的树干直径提取方法，其特征在于：包括如下步骤：构建凸包点集P＝{pi|i＝0,1,...,n-1}，且有当i≤0,或i＞n时，i表示为i对n取模；采用分段三次Bezier曲线构建全凸闭合曲线；构建并求解方程组；解的优化及全凸闭合曲线的计算，得到由分段三次Bezier曲线构成的二阶几何连续的全凸闭合曲线；还包括：获取凸包点；所述获取凸包点，包括：从地面三维激光扫描仪获取的树木点云中提取树干点云；计算树干在高度h处树干横断面的定位点；计算树干点云中的最低点，并以所述最低点为基础计算树干的高度；以最低点为基准，以向量为平面的法向量，在最低点的上方h处与h+预设距离处分别构建的两个平面；位于两个平面中间的树干点云构成了一个树干点云块，将树干点云块点云投影到树干高度h处的平面上得到一个平面点云集，计算平面点云集构成的凸包多边形的质心点，所述质心点为平面点云集的几何中心点与树干在高度h处树干横断面的定位点；计算树干在高度h处的生长方向与树干横断面；树干在高度h处的生长方向即是树干在高度h处的树干横断面的法向量；采用迭代方法计算树干在高度h处的生长方向；第k次迭代计算为：构建过定位点且法向量为的一个平面，所述平面为基准平面；计算树干在高度h处的生长方向其中，协方差矩阵的最大特征值对应的特征向量为树干在高度h处的生长方向平面法向量赋值为进行第k+1次迭代；初次迭代时法向量为迭代结束条件为：相邻两次迭代得到的两个树干生长方向与的夹角θk小于0.5度或者θk与θk+1的角度差小于0.5度；迭代结束时的树干生长方向即为树干在高度h处的生长方向；以树干在高度h处的生长方向为平面的法向量，通过定位点构建树干在高度h处的树干横断面；获取用于计算树干直径的凸包点；所述采用分段三次Bezier曲线构建全凸闭合曲线，包括：在相邻凸包点pi与pi+1间构建一条三次Bezier曲线，以凸包点pi与pi+1作为所述三次Bezier曲线的第1个和第4个控制点，假设点q2i与q2i+1是所述三次Bezier曲线的第2个与第3个控制点；点pi与点q2i构成向量与点pi-1与点pi+1构成向量平行，其中Vi是向量的单位向量；点q2i+1与点pi+1构成向量与点pi与点pi+2构成向量平行，其中Vi+1是向量的单位向量；点q2i与点q2i+1构成的向量与点pi与点pi+1构成的向量平行，其中Li是向量的单位向量；根据构建的几何关系，点q2i+1与q2i+2可分别表示为：q2i+1＝pi+1-ki+1Vi+1,ki+1＞0q2i+2＝fi+1Vi+1+pi+1,fi+1＞0；依次在所有相邻的凸包点之间构建一条三次Bezier曲线。

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