玉米节间表型参数获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种玉米节间表型参数获取方法及装置，属于农业信息化技术领域。包括：获取不同视角下玉米节间的图像，并基于图像构建玉米节间的三维网格模型；基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数。本发明专利技术实施例提供的方法，通过获取不同视角下玉米节间的图像，并基于图像构建玉米节间的三维网格模型。基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数。由于可以结合三维网络模型自动化地确定玉米节间的表型参数，从而能够提高测量结构的精度及效率。另外，还可以满足后续玉米结构功能分析和基因组‑表型组关联分析的需求。

Method and Device for Obtaining Phenotypic Parameters of Internode in Maize

【技术实现步骤摘要】
玉米节间表型参数获取方法及装置
本专利技术涉及农业信息化
，尤其涉及一种玉米节间表型参数获取方法及装置。
技术介绍
玉米是我国最重要的粮食作物之一，增产潜力巨大。玉米节单位的形态结构是玉米植株和冠层的基本组成单元，高通量精准解析玉米节间形态结构对理解玉米株高形态建成、玉米形态对环境的响应等具有重要意义。但由于玉米节间被叶鞘和叶片包裹，无法直接自动化地测量玉米节间的表型参数。其中，表型参数可以包括玉米节间的长短直径、长度、周长等。在相关技术中，玉米节间表型参数主要是通过人工测量，即通过将叶片和叶鞘剥离后，采用尺子和游标卡尺等测量玉米节间的表型参数。或者，通过单目图像解析的方法自动解析玉米节间的表型参数。由于手工测量效率低，且难以反映节间长短直径及周长随节间长的变化，且玉米节和节间不是规则的圆柱体，基于单目图像的方法得到的节间长短直径只能反映当前测量视角的参数，从而相关技术在测量长短直径及估算周长方面存在一定的误差。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的玉米节间表型参数获取方法及装置。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种玉米节间表型参数获取方法，包括：获取不同视角下玉米节间的图像，并基于图像构建玉米节间的三维网格模型；基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种玉米节间表型参数获取装置，包括：第一获取模块，用于获取不同视角下玉米节间的图像；构建模块，用于基于图像构建玉米节间的三维网格模型；第二获取模块，用于基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的玉米节间表型参数获取方法。根据本专利技术的第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的玉米节间表型参数获取方法。本专利技术实施例提供的玉米节间表型参数获取方法及装置，通过获取不同视角下玉米节间的图像，并基于图像构建玉米节间的三维网格模型。基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数。由于可以结合三维网络模型自动化地确定玉米节间的表型参数，从而能够提高测量结构的精度及效率。另外，还可以满足后续玉米结构功能分析和基因组-表型组关联分析的需求。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术实施例。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种玉米节间表型参数获取方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种玉米节间表型参数获取装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电子设备的框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对相关技术中的问题，本专利技术实施例提供了一种玉米节间表型参数获取方法。参见图1，该方法包括：101、获取不同视角下玉米节间的图像，并基于图像构建玉米节间的三维网格模型；102、基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数。其中，表型参数可以包括玉米节间的长直径、短直径、节间长及周长等，本专利技术实施例对此不作具体限定。通过结合三维网络模型以及实际拍摄得到的不同视角下玉米节间的图像，可以得到玉米节间的表型参数。本专利技术实施例提供的方法，通过获取不同视角下玉米节间的图像，并基于图像构建玉米节间的三维网格模型。基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数。由于可以结合三维网络模型自动化地确定玉米节间的表型参数，从而能够提高测量结构的精度及效率。另外，还可以满足后续玉米结构功能分析和基因组-表型组关联分析的需求。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本专利技术实施例不对获取不同视角下玉米节间的图像的方式作具体限定，包括但不限于：将玉米节间固定在旋转平台的中心位置，以使得相机通过旋转平台围绕玉米节间旋转，通过相机拍摄得到不同视角下玉米节间的图像；或者，将相机固定在旋转平台的中心位置，以使得玉米节间通过旋转平台围绕相机旋转，通过相机拍摄得到不同视角下玉米节间的图像。具体地，在选定目标节间后，可将包裹目标节间的叶片和叶鞘进行破坏性地手动剥离，设计自动化图像获取装置，以获取玉米节间多视角图像，也即不同视角下玉米节间的图像。这种装置可以是玉米节间垂直固定在中心位置，相机围绕玉米节间旋转；也可以是相机固定，玉米节间在旋转平台上垂直放置并水平转动。其中，在玉米节间周围可放置已知尺寸的棋盘格标定板，以进行定标。在获取多视角图像时，可设置均匀的时间步长拍照。另外，所获取的节间多视角图像可至少包含8幅图像，具体可以为24幅图像。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，基于图像构建玉米节间的三维网格模型，包括：基于图像，构建玉米节间的三维点云；对三维点云进行网格生成，得到玉米节间的三维网络模型。具体地，利用所获取的玉米节间多视角图像数据，通过基于多视角的三维重建方法，重建出玉米节间三维点云。在此基础上，通过点云去噪、基于点云的网格生成方法，可得到玉米节间的三维网格模型。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，对三维点云进行网格生成，得到玉米节间的三维网络模型之后，还包括：通过定标装置，对三维网络模型进行缩放校准，以使得缩放校准后的三维网络模型与实际三维空间尺寸一致；将缩放校准后的三维网络模型进行旋转平移，以使得玉米节间的中心点位于旋转平移后的三维网络模型的原点；其中，玉米节间竖直向上。具体地，该三维网格模型可通过定标装置实现模型的缩放校准，使得当前三维网格模型的尺寸与实际三维空间尺寸相同。同时，可将该三维网格模型旋转平移，使得玉米节间底部中心点位于原点，节间竖直向上。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数，包括：在三维网络模型中，根据玉米节间中垂直于中轴线的切面直径，识别玉米节间两端节的位置；根据玉米节间两端节的位置，确定玉米节间两端节之间的垂直高度，并作为玉米节间的节间长。由于在玉米节间两端节的位置，会比较粗，其切面直径会比较大，从而可根据玉米节间中垂直于中轴线的切面直径，可以确定玉米节间两端节的位置。玉米节间两端节的位置确定了，由于三维网格模型与玉米节间的尺寸相同，从而三维网格模型中玉米节间两端节的位置之间的垂直高度，可以作为玉米节间的实际节间长。基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本专利技术实施例不对基于三维网络模型，获取玉米节间的表型参数的方式作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米节间表型参数获取方法，其特征在于，包括：获取不同视角下玉米节间的图像，并基于所述图像构建玉米节间的三维网格模型；基于所述三维网络模型，获取所述玉米节间的表型参数。

【技术特征摘要】
1.一种玉米节间表型参数获取方法，其特征在于，包括：获取不同视角下玉米节间的图像，并基于所述图像构建玉米节间的三维网格模型；基于所述三维网络模型，获取所述玉米节间的表型参数。2.根据权利要求1所述的玉米节间表型参数获取方法，其特征在于，所述获取不同视角下玉米节间的图像，包括：将所述玉米节间固定在旋转平台的中心位置，以使得相机通过所述旋转平台围绕所述玉米节间旋转，通过所述相机拍摄得到不同视角下玉米节间的图像；或者，将所述相机固定在所述旋转平台的中心位置，以使得所述玉米节间通过所述旋转平台围绕所述相机旋转，通过所述相机拍摄得到不同视角下玉米节间的图像。3.根据权利要求1所述的玉米节间表型参数获取方法，其特征在于，所述基于所述图像构建玉米节间的三维网格模型，包括：基于所述图像，构建所述玉米节间的三维点云；对所述三维点云进行网格生成，得到所述玉米节间的三维网络模型。4.根据权利要求3所述的玉米节间表型参数获取方法，其特征在于，所述对所述三维点云进行网格生成，得到所述玉米节间的三维网络模型之后，还包括：通过定标装置，对所述三维网络模型进行缩放校准，以使得缩放校准后的三维网络模型与实际三维空间尺寸一致；将缩放校准后的三维网络模型进行旋转平移，以使得所述玉米节间的中心点位于所述旋转平移后的三维网络模型的原点；其中，所述玉米节间竖直向上。5.根据权利要求1所述的玉米节间表型参数获取方法，其特征在于，所述基于所述三维网络模型，获取所述玉米节间的表型参数，包括：在所述三维网络模型中，根据所述玉米节间中垂直于中轴线的切面直径，识别所述玉米节间两端节的位置；根据所述玉米节间两端节的位置，确定所述玉米节间两端节之间的垂直高度，并作为所述玉米节间的节...

【专利技术属性】
技术研发人员：温维亮，郭新宇，王传宇，郭小东，王殿亮，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11