基于多角度图像的水稻稻谷几何建模方法研究

青克乐其其格,郭新宇,肖伯祥,温维亮

(1.国家农业信息化工程技术研究中心,北京100097 2.首都师范大学 信息工程学院,北京 100048))

基于多角度图像的水稻稻谷几何建模方法研究

青克乐其其格1,2,郭新宇1,肖伯祥1,温维亮1

(1.国家农业信息化工程技术研究中心,北京100097 2.首都师范大学 信息工程学院,北京 100048))

为实现水稻稻谷的几何建模和真实感显示,本文提出了一种基于多角度图像的稻谷三维形态建模方法。利用数字视频显微镜采集稻谷的显微图像,提取稻谷图像边缘点的二维形态特征参数;通过几何变换将二维参数转换成三维形态特征参数;最后,用B样条曲线曲面拟合的方法实现了水稻稻谷的三维重建,并使用纹理贴图和光照处理来增强真实感。结果表明,本方法重建的稻谷具有较强的真实感,为稻麦谷粒的可视化仿真提供了可行的方法。

水稻谷粒;图像;三维建模;几何变换

1 引言

植物的三维形态特征直接反应了其遗传特性和对环境的适应结果,实现植物三维形态的精细重建和真实感显示具有重要意义。水稻是世界上最重要的粮食作物之一。近年来,国内外学者越来越关注水稻结构形态的可视化仿真研究[2-5]。稻谷是水稻的主要组成部分之一,由于水稻稻谷体积较小,不易获取和测量其几何形态特征,在以往的水稻可视化建模过程中经常对其形状进行简化处理。孙爱珍等[6]和杨红云等[7]用2个共底面圆锥体来描述水稻的稻谷,伍艳莲[8]等用一个椭球体来模拟小穗上的稻谷。……