一种玉米种子内部裂纹三维重建方法及系统技术方案

本申请公开了一种玉米种子内部裂缝三维重建方法及系统，获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息；将所述图像信息进行预处理，以使得每层打磨面的裂纹清晰；根据预处理后的图像对所述玉米种子内部裂纹进行构建，实现玉米种子裂纹的三维可视化。由于玉米种子的每层打磨面对应的图像信息都是玉米种子内部裂纹的一部分，将多部分的图像信息构架出的玉米种子内部裂纹的三维视图将玉米种子内部裂纹快速直观地展现出来，有利于深入研究玉米种子的内部结构，对干燥玉米品质和干燥参数选择具有重要的指导作用和科学意义。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米种子内部裂纹三维重建方法及系统
本申请涉及谷物内部结构重建
，具体涉及一种玉米种子内部裂纹三维重建方法及系统。
技术介绍
玉米收获通常都在较高水分状态下,因此必须干燥到安全水分以下才能进行贮存。快速干燥及干玉米暴露在高湿度的环境下都会使玉米爆裂，产生裂纹，通常认为玉米裂纹的产生是由于玉米种子在热湿梯度作用下产生的拉压应力的作用。玉米的应力裂纹率是评价玉米品质的重要指标，国家粮食干燥标准规定干燥后的玉米的裂纹率不得超过35％，但在实际生产中由于干燥工艺和参数选择不当，裂纹率常常超过此标准，大大降低了粮食品质。玉米中的裂纹会对玉米的加工处理造成不良影响：有裂纹的玉米在后续输送和加工过程中易产生破碎，造成浪费。试验研究表明，裂纹率高的玉米，淀粉得率降低，裂纹玉米在贮存过程中易吸湿、霉变和产生病虫害，部分食品加工中不能使用有裂纹的玉米(如玉米片的加工)。玉米的裂纹会使其粮食等级降低，有裂纹的玉米种子作为种子会影响发芽率，研究玉米中的裂纹有重要的现实意义。因此如何实现对对玉米种子内部裂纹的三维立体结构的准确构造，进而准确直观地呈现玉米种子内部裂纹的结构是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：第一方面，本申请实施例提供了一种玉米种子内部裂纹三维重建方法，所述方法包括：获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息；将所述图像信息进行预处理，以使得每层打磨面的裂纹清晰；根据预处理后的图像对所述玉米种子内部裂纹进行构建，实现玉米种子裂纹的三维可视化。采用上述实现方式，由于玉米种子的每层打磨面对应的图像信息都是玉米种子内部裂纹的一部分，将多部分的图像信息构架出的玉米种子内部裂纹的三维视图将玉米种子内部裂纹快速直观地展现出来，有利于深入研究玉米种子的内部结构，对干燥玉米品质和干燥参数选择具有重要的指导作用和科学意义。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息，包括：选取内部存在裂纹的玉米种子制作脂质棒；采用玉米种子打磨机对所述脂质棒进行分层打磨；每打磨一层进行图像信息采集，直至所述脂质棒打磨结束，将采集到的玉米种子分层打磨棉的图像信息按照采集的顺序依次标号。结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述将所述图像信息进行预处理包括：对所述图像信息进行粗分割操作，去除所述图像信息中除所述玉米种子打磨面以外的多余部分和线噪声，扩大区域保证连通域断裂的地方连接，减少区域面积，只分割玉米区域；将粗分割后的图像二值化处理，将粗分割之后的图像细分割，将玉米图像提取出来。结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述根据预处理后的图像对所述玉米种子内部裂纹进行构建，实现玉米种子裂纹的三维可视化包括：将预处理后的图像转换为第一预设格式图像文件；将所述第一预设格式图像文件按照标号依次导入三维构建平台，通过形态学闭操作使区域表面连接，然后使用区域生长法将提取玉米种子中的裂纹部分，完成玉米种子内部裂纹的重建。结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述使用区域生长法将提取玉米种子中的裂纹部分，完成玉米种子内部裂纹的重建包括：分割提取玉米种子内部的裂纹，分割提取之后，再进行降噪处理，保证结果的准确性；使用区域生长法，点击选取玉米种子打磨面图像中的裂纹部分；逐层挑选除去多余的影像信息，将分割提取到的所有像素存储蒙版下，在蒙版中提取和完善所需要的部分，通过编辑好的蒙版，进行3D建模，完成玉米种子内部裂纹的重建。第二方面，本申请实施例提供了一种玉米种子内部裂纹三维重建系统，所述系统包括：图像获取模块，用于获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息；图像预处理模块，用于将所述图像信息进行预处理，以使得每层打磨面的裂纹清晰；裂纹三维构建模块，根据预处理后的图像对所述玉米种子内部裂纹进行构建，实现玉米种子裂纹的三维可视化。结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述图像获取模块包括：脂质棒制作单元，用于选取内部存在裂纹的玉米种子制作脂质棒；分层打磨单元，用于采用玉米种子打磨机对所述脂质棒进行分层打磨；图像采集单元，用于每打磨一层进行图像信息采集，直至所述脂质棒打磨结束，将采集到的玉米种子分层打磨棉的图像信息按照采集的顺序依次标号。结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述图像预处理模块包括：粗分割单元，用于对所述图像信息进行粗分割操作，去除所述图像信息中除所述玉米种子打磨面以外的多余部分和线噪声，扩大区域保证连通域断裂的地方连接，减少区域面积，只分割玉米区域；细分割单元，用于将粗分割后的图像二值化处理，将粗分割之后的图像细分割，将玉米图像提取出来。结合第二方面，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述裂纹三维构建模块包括：图像转换单元，将预处理后的图像转换为第一预设格式图像文件；三维构建单元，用于将所述第一预设格式图像文件按照标号依次导入三维构建平台，通过形态学闭操作使区域表面连接，然后使用区域生长法将提取玉米种子中的裂纹部分，完成玉米种子内部裂纹的重建。结合第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，所述三维构建单元包括：预处理子单元，用于分割提取玉米种子内部的裂纹，分割提取之后，再进行降噪处理，保证结果的准确性；裂纹处理子单元，用于使用区域生长法，点击选取玉米种子打磨面图像中的裂纹部分；三维构建子单元，用于逐层挑选除去多余的影像信息，将分割提取到的所有像素存储蒙版下，在蒙版中提取和完善所需要的部分，通过编辑好的蒙版，进行3D建模，完成玉米种子内部裂纹的重建。第三方面，本申请实施例提供了一种玉米种子内部裂纹三维重建装置，包括：处理器；存储器，用于存储计算机可执行指令；当所述处理器执行所述计算机可执行指令时，所述处理器执行上述第一方面或第一方面任一可能的玉米种子内部裂纹三维重建方法，对玉米种子内部裂纹进行重建。附图说明图1为本申请实施例提供的一种玉米种子内部裂纹三维重建方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的一种玉米种子内部裂纹三维重建系统的示意图；图3为本申请实施例提供的一种玉米种子内部裂纹三维重建装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。图1为本申请实施例提供的一种玉米种子内部裂纹三维重建方法的流程示意图，参见图1，所述方法包括：S101，获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息。选取内部存在裂纹的玉米种子制作脂质棒。具体地，将玉米种子清洗干净并吹干，将液体冷埋树脂倒入圆柱形的容器中，再将粉末冷埋树脂加入到所述容器中，均匀搅拌30秒钟，粉末冷埋树脂与液体冷埋树脂的重量混合比为粉末/液体为10：8。用一根棉细线系在玉米种子的尖端部分，将玉米种子缓慢地沉入到冷埋树脂中，沉入到中心位置时，保持玉米种子竖直，等待冷埋树脂硬化，冷埋树脂硬化后形成脂质棒，并将脂质棒从所述容器中取出。采用玉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米种子内部裂纹三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息；/n将所述图像信息进行预处理，以使得每层打磨面的裂纹清晰；/n根据预处理后的图像对所述玉米种子内部裂纹进行构建，实现玉米种子裂纹的三维可视化。/n

【技术特征摘要】
1.一种玉米种子内部裂纹三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：
获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息；
将所述图像信息进行预处理，以使得每层打磨面的裂纹清晰；
根据预处理后的图像对所述玉米种子内部裂纹进行构建，实现玉米种子裂纹的三维可视化。


2.根据权利要求1所述的玉米种子内部裂纹三维重建方法，其特征在于，所述获取玉米种子内部每层打磨面的图像信息，包括：
选取内部存在裂纹的玉米种子制作脂质棒；
采用玉米种子打磨机对所述脂质棒进行分层打磨；
每打磨一层进行图像信息采集，直至所述脂质棒打磨结束，将采集到的玉米种子分层打磨棉的图像信息按照采集的顺序依次标号。


3.根据权利要求1所述的玉米种子内部裂纹三维重建方法，其特征在于，所述将所述图像信息进行预处理包括：
对所述图像信息进行粗分割操作，去除所述图像信息中除所述玉米种子打磨面以外的多余部分和线噪声，扩大区域保证连通域断裂的地方连接，减少区域面积，只分割玉米区域；
将粗分割后的图像二值化处理，将粗分割之后的图像细分割，将玉米图像提取出来。


4.根据权利要求1所述的玉米种子内部裂纹三维重建方法，其特征在于，所述根据预处理后的图像对所述玉米种子内部裂纹进行构建，实现玉米种子裂纹的三维可视化包括：
将预处理后的图像转换为第一预设格式图像文件；
将所述第一预设格式图像文件按照标号依次导入三维构建平台，通过形态学闭操作使区域表面连接，然后使用区域生长法将提取玉米种子中的裂纹部分，完成玉米种子内部裂纹的重建。


5.根据权利要求4所述的玉米种子内部裂纹三维重建方法，其特征在于，所述使用区域生长法将提取玉米种子中的裂纹部分，完成玉米种子内部裂纹的重建包括：
分割提取玉米种子内部的裂纹，分割提取之后，再进行降噪处理，保证结果的准确性；
使用区域生长法，点击选取玉米种子打磨面图像中的裂纹部分；
逐层挑选除去多余的影像信息，将分割提取到的所有像素存储蒙版下，在蒙版中提取和完善所需要的部分，通过编辑好的蒙版，进行3D建模，完成玉米种子内部裂纹的重建。


6.一种玉米种子内部裂纹三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双喜，江浩，王金星，李玉风，刘雪梅，慕君林，徐春保，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37