一种基于图像的快速虚拟植物可视化重建

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1、第%%期李云峰等：一种基于图像的快速虚拟植物可视化重建·!&/)&·&一种基于图像的快速虚拟植物可视化重建李云峰，朱庆生，曹渝昆，何希平（重庆大学计算机学院，重庆#"""##）摘&要：提出了一种视觉意义上快速植物三维重建方法，近似重构一株视觉上“相似植物”。该方法利用已有的植物结构信息，基于图像分割和三维重构技术，获取植物轮廓从而重构植物的骨架；结合植物真实图像修正生成的植物模型，最终生成视觉“真实”植物。该方法基于图像的三维重构技术，避开了植物复杂的形态结构规则提取，实现“快速意义”的重建，并采用真实图像验证技术，确保视觉上的近似，提高了对最终生成图像的控制度。关键词：虚拟植物；可视化；

2、三维重建；图像分割中图法分类号：’()%*+#&&&文献标识码：,&&&文章编号：%""%$)-./（!""/）%%$"!/)$"!,012345261789:;75<=(71<3>12;:9

3、5@13;N71<3@9:;7T05O237U，Q12;:9

4、7;SNO9:6R359

5、"］系统两类。A5<:;<@1U;O于%.-年提出A$系统。A$系统是仍存在一定的局限性。一种形式语言，其本质是一个重写系统，它通过对公理应用产文献［%!］提出了基于植物图像，应用图像分割和基于图生式进行有限次迭代后，对产生的字符串进行几何解释，就能像的三维重构技术，生成植物的骨架（主干和分枝），采用A$系生成非常复杂的图形。由于植物产生分枝、节间伸长也可以视统生成植物的三维模型。该方法的核心是采用了基于图像的为一种迭代过程，因此A$系统非常适合描述植物的形态结构。绘制技术（?>Z），结合了计算机图形学和计算机视觉，较好地A$系统侧重于植物拓扑结构的表达，具有坚实的数学理论基实现了植物图

6、像的快速可视建模。由于重构植物骨架主要依础，它试图用抽象出来的规则描述植物的形态及生长规律，该赖于植物的近似三维形状，得到的结果和植物的实际骨架结构方法具有定义简洁、结构化程度高、易于实现等优点。但其缺差别较大。由于已有大部分常见植物生长规则，可考虑基于特点非常明显，主要有以下两个方面：!无法预测植物的最终生定植物的生长模式，利用相关形态结构信息使生成植物模型更成形状，对重写过程很难有效控制；"A$系统过于复杂，稍微复接近真实植物。本文提出的快速植物建模方法借鉴了上述思杂的植物其A$系统规则提取困难。A$系统似乎是一种没有数想，利用已有的植物结构信息，基于图像分割和三维重构技术［%"］据结

7、构的编程语言，无法对生成过程进行有效控制。从植物图像出发重构植物的骨架；然后结合植物图像修正生成［/］基于粒子的系统，如,8,(是植物模型的另一个代表。的植物重建图像，最终生成视觉“真实”植物。该模型将地球上植物归类为二十多个植物结构基本模型。对于某一种植物，对其进行定性分析，可确定描述其结构的基本!&一种基于图像的快速虚拟植物建模模型，在此基础上对植物结构进行定量化；应用概率分布和随［%#］机过程理论描述植物生长规律。