Published June 28, 2012
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Conference paper
Realistic Plant Modeling from Images Based on Analysis-by-Synthesis
Contributors
Others:
- Visual Objects from Reality To Expression (IRIT-VORTEX) ; Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI) ; Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI) ; Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)
- 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)
- 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)
- Floater, Michael
- Lyche, Tom
- Mazure, Marie-Laurence
- Mørken, Knut
- Schumaker, Larry L.
Description
Plants are essential elements of virtual worlds to get pleas- ant and realistic 3D environments. Even if mature computer vision techniques allow the reconstruction of challenging 3D objects from images, due to high complexity of plant topology, dedicated methods for generating 3D plant models must be devised. We propose an analysis-by- synthesis method which generates 3D models of a plant from both images and a priori knowledge of the plant species.Our method is based on a skeletonisation algorithm which allows to gen- erate a possible skeleton from a foliage segmentation. Then, a 3D generative model, based on a parametric model of branching systems that takes into account botanical knowledge is built. This method extends previous works by constraining the resulting skeleton to follow hierarchical organisation of natural branching structure. A first instance of a 3D model is generated. A reprojection of this model is compared with the original image. Then, we show that selecting the model from multiple proposals for the main branching structure of the plant and for the foliage improves the quality of the generated 3D model. Varying parameter values of the generative model, we produce a series of candidate models. A criterion based on comparing 3D virtual plant reprojection with original image selects the best model. Realistic results obtained on different species of plants illustrate the performance of the proposed method.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://inria.hal.science/hal-01148822
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01148822v2
Origin repository
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- UNICA