植物生长过程的动态捕获和重建研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:kongxf04
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植物的生长开放在自然界中是一个美丽的现象。花朵的开放,叶片的舒展等经常是以一种错综复杂的方式表现出来的,包括叶片的弯曲,伸展和各种扭曲变形。叶片通常是薄片结构并且排列非常紧凑,所以会有高度自遮挡和闭塞的情况。因此,捕捉和重建在时间和空间上的一致性植物生长序列是极具挑战性的。在生长过程的早期阶段,通常只有外部叶片是可见的,所以在最终扫描到的数据中,内部的叶片信息将完全缺失。利用成熟的商业3D扫描仪,我们捕捉到植物可见部分的生长三维点云的序列。我们采用基于模板的动态跟踪算法来重建随着时间推移的植物几何形状和变形。为了跟踪和模拟内部隐藏的叶片在生长开放过程的早期阶段,我们采用自适应约束优化算法。我们的方法使我们能够真实地重建出各个不同植物品种的生长过程,如同最终的结果显示。我们与当前国际上最先进的基于物理模拟的方法进行了比较,并且与实际拍摄的照片相比评估了我们的重建方法。
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