[发明专利]一种直播植物生长三维形态的方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种直播植物生长三维形态的方法及装置，根据待直播植物局部的节单位三维形态信息和先验生长规律，获取待直播植物的虚拟三维形态，然后根据虚拟三维形态获取与真实顶部投影图像对应的虚拟顶部投影图像，将虚拟顶部投影图像的累计像素密度与真实顶部投影图像的累计像素密度进行对比，若虚拟顶部投影图像的累计像素密度与真实顶部投影图像的累计像素密度之间的差异率小于预设差异率，则将虚拟三维形态作为植物生长三维形态，通过透明显示屏将植物生长三维形态进行显示，使植物生长更加直观、更具科学性和交互性，能准确地实时展示植物生长三维形态。

技术领域

本发明属于三维图形生成技术领域，尤其涉及一种直播植物生长三维形态的方法及装置。

背景技术

植物在生长过程中的三维形态一致发生变化，若能够连续获取植物三维形态并实时传输到远端进行3D模型浏览，对于实时获取植物生长过程三维形态具有重要意义。

一般的图像视频获取技术只能实时获取植物三维形态的二维投影，而采用3D数字化设备采集植物的三维形态信息，并基于这些信息重建植物群体的三维模型，由于3D数字化设备每次仅能获取一个数据点，若要对植物群体进行数据采集往往需要耗费几个小时甚至几天的时间，同时由于植物冠层枝叶茂盛，数据获取操作较为繁琐，因此采用3D数字化设备不适用于实时获取植物生长三维形态，对于连续生长的植株无法实现自动化和在线化测量。因此，目前直播植物生长一般仅展示植物生长的二维图像或视频，现有的3D数字化设备不适用于实时获取植物生长三维形态。

然而，随着植物越来越多地服务于教育、休闲、旅游观光和创意展示等，对植物生长及所处环境信息进行实时可视化展示的需求越来越强烈。因此，亟需一种直播植物生长三维形态的方法及装置。

发明内容

为了解决目前直播植物生长一般仅展示植物生长的二维图像或视频，现有的3D数字化设备不适用于实时获取植物生长三维形态的问题，本发明实施例提供一种直播植物生长三维形态的方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种直播植物生长三维形态的方法，该方法包括：S1、获取待直播植物的真实顶部投影图像；S2、获取待直播植物的节单位三维形态信息，并根据节单位三维形态信息和待直播植物的先验生长规律数据，构建待直播植物的虚拟三维形态；S3、根据真实顶部投影图像和虚拟三维形态，获取待直播植物的虚拟顶部投影图像；S4、若虚拟顶部投影图像的累计像素密度与真实顶部投影图像的累计像素密度之间的差异率小于预设差异率，则将虚拟三维形态作为植物生长三维形态进行显示。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，步骤S1和步骤S2之间还包括:通过植物叶片密度分布算法，将真实顶部投影图像进行分解为若干个子真实顶部投影图像，并计算各子真实顶部投影图像的累计像素密度。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，步骤S3与步骤S4之间还包括：通过植物叶片密度分布算法，将虚拟顶部投影图像分解为若干个子虚拟顶部投影图像，并计算各子虚拟顶部投影图像的累计像素密度；其中，任一子虚拟顶部投影图像与若干个子真实顶部投影图像之一对应，子虚拟顶部投影图像的数量与子真实顶部投影图像的数量相同。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，步骤S4中，将虚拟三维形态作为植物生长三维形态进行显示之前，还包括：若任一子虚拟顶部投影图像的累计像素密度，与任一子虚拟顶部投影图像对应的子真实顶部投影图像的累计像素密度之差，与对应的子真实顶部投影图像的累计像素密度的比值，不小于预设差异率，则根据先验生长规律数据获取扰动量；并根据扰动量修正虚拟三维形态，若任一子虚拟顶部投影图像的累计像素密度，与任一子虚拟顶部投影图像对应的子真实顶部投影图像的累计像素密度之差，与对应的所述子真实顶部投影图像的累计像素密度的比值，小于预设差异率，则虚拟顶部投影图像的累计像素密度与真实顶部投影图像累计像素密度之间的差异率小于预设差异率。