Thiago Teixeira Santos e Miroslava Rakocevic
[en] Three-dimensional digitising of coffee plants on field by multiple stereo vision
The representation of a plant architecture, that is, the description of its structure’s topology and geometry, is employed in various functional-structural studies such as solar interception, biotic and abiotic interactions, and pesticide dispersion, among others. However, this registration is extremely laborious, especially for larger and more complex plants such as coffee, which restricts its adoption and, consequently, the volume of data available to such studies. In this work, we show that computer vision techniques can be employed in the construction of three-dimensional coffee tree models using a single common camera and suitable software. These results indicate the possibility of automating the in silico representation of three-dimensional coffee trees structure, allowing a larger volume on obtaining plant architecture data. Such a three-dimensional data acquisition methodology is within the reach of any research group, due to the low cost of required equipment and open source implementations. Examples of three-dimensional reconstructions for eight adult coffee trees are available in a public database.
[pt_BR] O registro da arquitetura de uma planta, isto é, a descrição da topologia e da geometria de sua estrutura, é empregado em estudos funcionais-estruturais variados como intercepção solar, interações bióticas e abióticas e dispersão de defensivos, entre outros. Porém, a realização desse registro é extremamente laboriosa, especialmente em plantas de maior porte e complexidade como o cafeeiro, o que restringe sua adoção e, consequentemente, o volume de dados disponíveis a tais estudos. Neste trabalho, mostramos que técnicas de visão computacional podem ser empregadas na construção de modelos tridimensionais de cafeeiros com o uso de uma única câmera comum e software adequado. Esses resultados indicam a possibilidade de automação do registro in silico da estrutura tridimensional de cafeeiros, permitindo um maior volume na obtenção de dados da arquitetura das plantas. Tal metodologia de aquisição de dados tridimensionais está ao alcance de qualquer grupo de pesquisa, devido ao baixo custo do equipamento necessário e implementações em software livre. Exemplos de reconstruções tridimensionais para oito cafeeiros adultos estão disponíveis em uma base de dados pública.
Thiago T. Santos 