基于增强型PyrLK光流法的树木轻量化3D重建方法

摘要

本发明公开了一种基于增强型PyrLK光流法的树木轻量化3D重建方法，首先，为了克服传统金字塔LK光流法不支持特征点旋转以及不具有双向匹配性的缺点，对PyrLK光流法进行支持仿射变换和反向追踪的增强，并给出实例说明了增强后的鲁棒性。其次，利用三维体素泛洪和线性拟合的方法抽取完备的树木骨架。然后，基于纵向和横向枝干的合并对树木骨架进行指定程度的轻量化，以适应Web轻量级应用的要求。再然后，还提出了一个客观的树木建模还原度评价方法。最后，为了获得完全符合用户需要的树木模型，还提出了基于用户交互的模型完善方法。采用本发明可获得轻量化更好准确度更高的3D树木模型。

主权项

一种基于增强型PyrLK光流法的树木轻量化3D重建方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：采用PyrLK光流法进行仿射变换扩展对获取的多张图片进行图像的特征匹配，并将得到的匹配点进行反向追踪，提高匹配的准确性； 步骤S2：特征匹配后，基于多张图片进行树木的三维重建，得到完整的树木空间点云模型； 步骤S3：根据该点云的空间分布，并结合树木自底向上的自然生长规律和分形的逻辑结构特征，利用三维体素泛洪和线性拟合的方法抽取完备的树木骨架； 步骤S4：对抽取的骨架基于用户交互的模型进行改善和轻量化； 步骤S5：分别计算输入图像序列的信息量、三维重建的还原度和骨架抽取的还原度对模型进行质量评估，获得轻量化和准确的模型。