Learning to reconstruct botanical trees from single images
Notice bibliographique
Résumé
We introduce a novel method for reconstructing the 3D geometry of botanical trees from single photographs. Faithfully reconstructing a tree from single-view sensor data is a challenging and open problem because many possible 3D trees exist that fit the tree's shape observed from a single view. We address this challenge by defining a reconstruction pipeline based on three neural networks. The networks simultaneously mask out trees in input photographs, identify a tree's species, and obtain its 3D radial bounding volume - our novel 3D representation for botanical trees. Radial bounding volumes (RBV) are used to orchestrate a procedural model primed on learned parameters to grow a tree that matches the main branching structure and the overall shape of the captured tree. While the RBV allows us to faithfully reconstruct the main branching structure, we use the procedural model's morphological constraints to generate realistic branching for the tree crown. This constraints the number of solutions of tree models for a given photograph of a tree. We show that our method reconstructs various tree species even when the trees are captured in front of complex backgrounds. Moreover, although our neural networks have been trained on synthetic data with data augmentation, we show that our pipeline performs well for real tree photographs. We evaluate the reconstructed geometries with several metrics, including leaf area index and maximum radial tree distances.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».