Published 2013
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Reconstructing Plants in 3D from a Single Image Using Analysis-by-Synthesis
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- Modeling plant morphogenesis at different scales, from genes to phenotype (VIRTUAL PLANTS) ; Centre Inria d'Université Côte d'Azur (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
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Description
Mature computer vision techniques allow the reconstruction of challenging 3D objects from images. However, due to high complexity of plant topology, dedicated methods for generating 3D plant models must be devised. We propose to generate a 3D model of a plant, using an analysis-by-synthesis method mixing information from a single image and a priori knowledge of the plant species. First, our dedicated skeletonisation algorithm generates a possible branch- ing structure from the foliage segmentation. Then, a 3D generative model, based on a parametric model of branching systems that takes into ac- count botanical knowledge is built. The resulting skeleton follows the hierarchical organisation of natural branching structures. An instance of a 3D model can be generated. Moreover, varying parameter values of the generative model (main branching structure of the plant and foliage), we produce a series of candidate models. The reconstruction is improved by selecting the model among these proposals based on a matching criterion with the image. Realistic results obtained on di erent species of plants illustrate the performance of the proposed method.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://inria.hal.science/hal-00931231
- URN
- urn:oai:HAL:hal-00931231v1
Origin repository
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- UNICA