双视点图像重建树木三维模型的方法

“基于图像的树类物体的三维重建，作者：刘彦宏、王洪斌、杜威、李华，发表于《计算机学报》第25卷第9期，2002年9月，受到国家‘八六三’高技术研究发展规划项目资助。” 本文主要探讨了基于图像的树类物体三维重建技术，这是一个在计算机图形学和计算机视觉领域中具有挑战性且备受关注的研究课题。作者团队提出了一种系统性的方法，该方法利用双视点图像来构建树木的三维模型。以下是对文章内容的详细阐述： 首先，文章介绍了自动获取树木二维主干骨架的方案。在进行三维重建之前，需要先从二维图像中提取出树木的主要结构，即骨架。这一步骤对于后续的三维重建至关重要，因为它为构建三维模型提供了基础。作者们可能采用了边缘检测、形态学操作等图像处理技术来识别和提取树木的主干，以形成骨架。 其次，解决了二维骨架点的对应关系求解问题。在双视点图像中，同一棵树在两个不同视角下的骨架点应当对应一致。通过匹配算法，如特征点匹配或光流分析，可以确定这些对应关系，从而在三维空间中定位骨架点。 接着，文章阐述了三维骨架点的重建和简化过程。在确定了骨架点的三维坐标后，可能采用了三角剖分或其他几何建模方法来构造三维骨架。为了减少计算复杂性和提高重建效率，对骨架进行了简化，可能使用了最近邻点简化算法（RANSAC）或其他优化策略。 最后，生成树表面网格是将三维骨架转化为可渲染的三维模型的关键步骤。通过将骨架点连接成网格，并填充纹理，可以得到逼真的树木模型。这可能涉及到了 delaunay 三角剖分、四边形化算法等技术，以创建连续且平滑的表面。 实验结果证明了所提方法的有效性和可行性，这表明在实际应用中，该方法能够成功地从图像数据中重建出树类物体的三维模型，对于虚拟环境构建、自然景观模拟、林业资源管理等领域有着潜在的应用价值。 关键词：基于图像的建模、树、骨架、立体视觉。该研究的分类号为 TP391，属于计算机科学和技术领域的图像处理和模式识别。 这篇文章提供了一套完整的从双视点图像进行树类物体三维重建的方法，包括骨架提取、对应关系求解、三维重建和表面网格生成，为图像处理和计算机图形学领域的研究者提供了有价值的参考。