[发明专利]基于深度检索的树木建模方法

权利要求书

1.一种基于深度检索的树木建模方法，其特征在于，该树木建模方法的步骤包括：

步骤1：用户在两幅树木图片上用单像素画笔或者画刷手工勾画出具有树冠轮廓、具有不同的主枝笔画的树木草图，将具有不同的主枝笔画的两幅草图输入到图像处理设备；

步骤2：图像处理设备对草图中每个主枝笔画像素的近邻像素进行分析，从而提取二维骨架；

步骤3：对两个二维骨架进行深度检索，构建三维主枝骨架，使该三维骨架在两个输入方向的平行投影满足二维骨架约束；

步骤4：以构建的三维主枝骨架为模版，在二维树冠轮廓约束内，通过主枝的复制、平移、旋转操作构建第一级细枝骨架，然后以第一级细枝骨架为模版按相同方法构建第二级细枝骨架，依此类推，得到指定级数的细枝骨架；

步骤5：根据对骨架切向量、法向量和副法向量的估算创建广义圆柱，通过圆柱拟合得到树枝的几何模型；

步骤6：在树枝几何模型上添加叶子或水果完成整个树木模型，每个叶子或水果由映射了一个四通道图像纹理的四边形来表示，将一个序列的叶子模型放置到细枝骨架点上，然后在叶子位置、叶子朝向以及叶与枝的距离参数中引入随机因素。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树木图片是反映树木侧面形态的图片。

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，针对单像素的笔画采用局部分析和连接的方法提取二维骨架。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，针对具有半径信息的画刷笔画通过笔画像素扫描、中心点判别、中心点简化以及骨架点连接提取二维骨架。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二维骨架具有子家族特征、父家族特征、最大扩展高度特征和父家族路径特征。

6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度检索方法是通过特征匹配查找两个二维骨架的对应枝，将每对对应枝的一枝作为深度信息，将另一枝扩展到三维空间。

7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，从两个对应枝构建一个三维枝前，需要对两个对应枝进行连通性判断和枝的延长。

8.按权利要求6所述的方法，其特征在于，两个对应枝的每对对应点具有相同的纵坐标，从两个对应点构建一个三维点的过程是取其中一个点的X轴、Y轴坐标作为三维点的X轴、Y轴坐标，取另一个点的X轴坐标作为三维点的Z轴坐标。

9.按权利要求1所述的方法，其特征在于，通过复制部分父枝并在一定的夹角约束范围内，将复制的部分父枝连接到父枝节点上得到相应子枝。