Flexible three-dimensional modeling of plants using low- resolution cameras and visual odometry

We propose the use of state-of-the-art methods for visual odometry to accurately recover camera pose and preliminary three-dimensional models on image acquisition time. Specimens of maize and sunflower were imaged using a single free-moving camera and a software tool with visual odometry capabilities. Multiple-view stereo was employed to produce dense point clouds sampling the plant surfaces. The produced three-dimensional models are accurate snapshots of the shoot state and plant measurements can be recovered in a non-invasive way.

Detecção automática de bagas de café em imagens de campo

[pt-BR] Um método para detecção automática de bagas de café em imagens digitais tomadas em campo é apresentado. Ele consiste em uma fase de detecção preliminar de regiões candidatas seguida por uma etapa de classificação capaz de filtrar falsos positivos. Nossos resultados evidenciam que a detecção automática de frutos é factível e pode ser aplicada em metodologias de predição de safra e sistemas de agricultura de precisão.

3D Plant Modeling: Localization, Mapping and Segmentation for Plant Phenotyping Using a Single Hand-held Camera

In this work, structure from motion is employed to estimate the position of a hand-held camera, moving around plants, and to recover a sparse 3D point cloud sampling the plants’ surfaces. Multiple-view stereo is employed to extend the sparse model to a dense 3D point cloud. The model is automatically segmented by spectral clustering, properly separating the plant’s leaves whose surfaces are estimated by fitting trimmed B-splines to their 3D points.

Fenotipagem de plantas em larga escala: um novo campo de aplicação para a visão computacional na agricultura

[pt-BR] O presente capítulo apresenta uma visão geral dos avanços recentes na fenotipagem em larga escala e como a visão computacional surge como ferramenta para a caracterização fenotípica não-destrutiva da parte aérea de plantas (Seção 3). O capítulo se encerra apresentando cenários futuros de pesquisa nessa área.

Leaves classification

Automatic 3D plant reconstruction from photographies, segmentation and classification of leaves and internodes using clustering

A stereo approach for 3D plant modelling is presented. Using only a set of photographies, the method produces a dense 3D point cloud sampling the plant surface. Clustering automatically segments the plant structure in meaningful parts, which are classified in elements of interest as leaves and internodes. Measurements can be computed for each element, as area or surface normals.

[pt-BR] Digitalização 3D de plantas por imagem para análise de arquitetura e fenótipo

[pt-BR] Este trabalho apresenta algumas alternativas para digitalização de plantas, encontradas na literatura recente, que empregam diferentes técnicas de imageamento para obter, de forma automática ou semiautomática, modelos tridimensionais de plantas. Também são apresentadas técnicas de construção de modelos 3D utilizadas em outros domínios que podem ser a base para novos avanços em digitalização de plantas.

Automatic camera control in virtual environments augmented using multiple sparse videos

Our method combines a simple geometric model of the scene composed of planes (virtual environment), augmented with visual information from the cameras and pre-computed tracking information of moving targets to generate novel perspective corrected 3D views of the virtual camera and moving objects.