Распознавание листьев не менее сложно, чем идентификация лиц. Они обладают уникальной структурой и характером эволюционного развития. Новая компьютерная модель способна различать листья различных растений и фиксировать изменения, происходящие с ними.
Исследователи из Университета Осаки создали компьютерную графическую модель NeuraLeaf, которая может представлять широкий спектр видов растений и их деформаций с помощью единообразной формы. Этот новаторский подход применяет глубокое обучение для преодоления ограничений традиционного ручного моделирования, открывая новые горизонты для развития сельского хозяйства, цветоводства и селекции.
Создание реалистичных компьютерных моделей листьев всегда было сложной задачей. Они отличаются невероятным разнообразием форм и часто подвергаются деформациям из-за роста, воздействия окружающей среды или болезней. Традиционные методы зачастую требовали ручного создания отдельных моделей для каждого вида и каждого случая повреждения, что было трудоемким и долгим процессом.
Разработанный метод использует глубокое машинное обучение, основанное на сочетании существующих наборов данных двумерных изображений листьев и нового трехмерного набора данных, фиксирующего различные нарушения естественной структуры листьев. NeuraLeaf отделяет основную форму листа, которая варьируется у разных видов, от его трехмерных деформаций, таких как увядание или скручивание. Это позволяет модели точно отображать как специфические характеристики видов, так и динамические изменения формы листа с использованием конкретных параметров.
Способность точно фиксировать и отслеживать детализированные изменения формы листьев имеет огромное значение для сельского хозяйства. Адаптируя модель NeuraLeaf к реальным прикладным исследованиям, агрономы, ботаники и селекционеры могут отслеживать рост и здоровье отдельных контрольных растений с беспрецедентной точностью. Это может способствовать улучшению прогнозов роста, обеспечению раннего выявления заболеваний и оптимизации управления ресурсами в растениеводстве, лесоводстве, городском благоустройстве и других областях. NeuraLeaf может стать ценным инструментом в селекции растений и научных изысканиях.
Эта работа является частью нашего проекта PlantTwin, целью которого является создание цифровых двойников растений. Мы уверены, что эта технология произведет революцию в сельском хозяйстве и растениеводстве, позволяя моделировать рост, проводить селекционную оценку и глубже понимать морфологию растений.
Фото: hi-tech.mail.ru