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龙图腾网获悉信阳师范学院申请的专利一种基于三角表面模型与四面体模型的树干材积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：CN116934836B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14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：202310939960.3，技术领域涉及：G06T7/62；该发明授权一种基于三角表面模型与四面体模型的树干材积提取方法是由尤磊;李小可;刘勇;宋新宇设计研发完成，并于2023-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三角表面模型与四面体模型的树干材积提取方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于三角表面模型与四面体模型的树干材积计算方法，包括：步骤1，获取树干三角表面模型构建初始点；步骤2，构建树干初始三角表面模型；步骤3，细分树干三角表面模型；步骤4，树干四面体模型构建与树干材积计算。本发明通过对树干初始三角表面模型进行细分以得到能真实反映树干表面凸凹不平的几何特征，再以三角表面模型构建树干的四面体模型，通过逐个四面体体积的累加获取树干材积，其构建的三角表面模型能有效反映树干表面的几何特征，构建的四面体模型是实体几何模型，能够准确计算树干材积，可为估算树木材积、树木生物量、碳储量及树干量材优化提供基础数据。

本发明授权一种基于三角表面模型与四面体模型的树干材积提取方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三角表面模型与四面体模型的树干材积提取方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1，获取树干三角表面模型构建初始点集； 步骤2，构建树干初始三角表面模型，所述初始三角表面模型包括树干外表面三角网模型TO、树干上表面三角网模型TU、树干下表面三角网模型TL； 步骤3，细分树干外表面三角网模型TO，将树干上表面三角网模型TU、树干下表面三角网模型TL与树干外表面的细分模型TO_e合并得到最终重建的树干表面三角网模型T； 步骤4，以树干表面三角网模型T为输入构建树干四面体模型，根据构建的树干四面体模型进行树干材积计算； 所述步骤1包括： 步骤101，树干点云垂直分段，包括：以地面三维激光扫描仪扫描一株树木得到的树干点云P为输入，计算P在Z轴上的最大值Zmax与最小值Zmin，以选定的垂直分段高度参数h为间隔，从Zmin开始至Zmax将P均匀划分为个垂直分段； 步骤102，垂直分段角度分区，包括：以选定的角度参数α将每一个垂直分段划分为个角度分区，每个角度分区中所有点的坐标平均值为角度分区的重心点； 步骤103，角度分区抽样点，包括：将第一个垂直分段中每一个角度分区重心点的Z轴坐标值设置为Zmin并作为每一个角度分区的抽样点；将最后一个垂直分段中每一个角度分区重心点的Z轴坐标值设置为Zmax并作为每一个角度分区的抽样点；对于其它垂直分段的每一个角度分区，在该角度分区中搜索与该角度分区重心点距离最小的点，并以该点作为该角度分区的抽样点，所有垂直分段所有角度分区抽样点的集合构成初始点集P0； 所述步骤2包括： 步骤201，树干上下表面重建，包括：以第一个垂直分段的所有抽样点构成点集PL为输入，将该点集逆时针次序排列，则每两个相邻的抽样点构成一条以逆时针次序排列的有向边，这些有向边构成下表面的边界边集合BL，然后以PL和BL为输入，采用二维平面点集的Delaunay三角网构建算法构建第一个垂直分段抽样点的二维Delaunay三角网，该三角网为树干下表面三角网模型TL；同理，最后一个垂直分段的所有抽样点的集合PU与边界边集合BU构建的Delaunay三角网为树干上表面三角网模型TU；在构建过程中，以点的逆时针次序表示三角形，即若有三个点A、B与C，按照逆时针排序为A、C、B，则这三点所构三角形应标记为△ACB； 步骤202，树干外表面重建，包括：以初始点集P0为输入，以树干下表面边界边的逆向边与树干上表面边界边的逆向边为树干环绕表面重建的边界边集合BO重建树干外表面三角网模型TO；从边界边集合中任意取一条边作为初始基边AB，执行寻找第3个点使得基边AB所对夹角最大化操作：在点集P0中寻找一个点C，且该点不属于PL与PU，判断基边与点C所构三角形是否满足三角形不相交规则，即△ABC与TO中已存在的以三点A、B与C为节点的三角形是否存在相交关系，包括在三维空间直接相交与在投影空间相交，若不存在相交关系则作为候选节点之一，从候选节点集中选择一个节点D使得夹角∠ADB的角度值最大，则构成一个新三角形△ABD；此时由于基边AB构成一个新的三角形△ABD，则AB不再是边界边，因此将其从边界边集合BO中删除；对于△ABD的另外两个有向边BD与DA，若边BD在边界边集合BO中存在，则将边BD从边界边集合BO中删除，否则将边BD加入边界边集合BO；若边DA在边界边集合BO中存在，则将边DA从边界边集合BO中删除，否则将边DA加入边界边集合BO；继续从边界边集合中任意取一条边作为基边执行上述基边所对夹角最大化操作直至边界边集合为空，若有向边BD与DA在边界边集合BO中存在，则优先以这两条边为基边；若在执行过程中，某一条基边无候选节点，则应适当增加高度参数h与角度参数α的数值从步骤101开始重新执行上述过程确保树干外表面重建完成。

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