[發(fā)明專利]從單張樹木圖像快速構建真實感樹木模型的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110202380.3
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102306386A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 杭州實時數(shù)碼科技有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種從單張樹木圖像快速構建真實感樹木模型的方法，其特征在于：

1)在樹木圖像上標記樹木大致樹冠輪廓和主樹干中心線

拍攝一張樹木圖像，在樹木圖像上用多邊形標記出樹木大致樹冠輪廓，用直線段標記出樹木大致主樹干中心線；

2)求解精確樹冠輪廓、主樹干輪廓和樹木前景圖像

采用主動輪廓方法，分別從樹木大致樹冠輪廓和主樹干輪廓出發(fā)，通過局部最小化由連續(xù)能量、曲率能量和梯度能量加權求和組成的能量函數(shù)，求解精確的樹冠輪廓和主樹干輪廓，并提取出精確的樹木前景圖像；

3)計算樹冠輪廓內部的二維樹枝形狀

對精確樹冠輪廓頂點進行重采樣和平滑處理，然后在樹冠輪廓頂點等距放置粒子，根據(jù)主樹干引力、樹冠輪廓排斥力和粒子間相互引力，采用粒子仿真方法不斷更新粒子位置，直到所有粒子都死亡，合并粒子運動軌跡，得到樹冠輪廓內部的二維樹枝形狀；

4)將樹枝形狀從二維平面變換到三維空間

然后根據(jù)最大分叉原則，采用貪心算法，從下至上逐段處理每段二維樹枝形狀，根據(jù)二維樹枝形狀在樹木圖像平面上的位置以及已經(jīng)處理的二維樹枝形狀的數(shù)量，將樹枝形狀從二維平面上旋轉到三維空間中，處理完成所有二維樹枝形狀后，得到樹木的三維樹枝形狀；

5)掃描三維樹枝形狀構建樹木的三維幾何模型

從三維樹枝形狀的根節(jié)點出發(fā)，從下至上掃描每段三維樹枝形狀，逐段生成枝干表面的三維幾何模型，根據(jù)運動軌跡所包含粒子的數(shù)量計算樹枝形狀的半徑，在樹枝形狀內部，采用結合下一段樹枝形狀的方法計算幾何模型頂點采樣點平面，在樹枝形狀分叉處，采用結合分叉處兩段樹枝形狀的方法計算幾何模型頂點采樣點平面；

6)根據(jù)樹木前景圖像合成樹木二維紋理貼圖

根據(jù)主樹干輪廓內的樹木前景圖像像素，采用基于樣例的逐像素紋理合成方法生成枝干紋理貼圖，并根據(jù)樹冠輪廓內的樹木前景圖像像素，采用高斯模型分析方法合成樹葉紋理貼圖，得到具有真實感的樹木二維紋理貼圖。