一种作物单根可变形建模方法技术

技术编号:8959905 阅读:157 留言:0更新日期:2013-07-25 19:25
本发明专利技术提供了一种作物单根可变形建模方法,涉及作物根系三维重建与可视化领域。包括以下步骤:S1、将单根平板扫描图像进行图像预处理,得到单根骨架图像;S2、将所述单根骨架图像进行图像分割;S3、将分割完成的图像进行单根参数提取;S4、依据提取的单根参数进行单根可变形几何建模。本发明专利技术基于平板扫描图像构建作物单根的几何模型,所构造的单根几何模型具有较高的真实感,且能真实反映作物根系的实际生长结构;发明专利技术所构造的单根三维模型可在保持主要形态参数不变的前提下进行几何形变,从而可根据该建模姿态多样的单根几何模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作物根系三维重建与可视化领域,具体涉及。
技术介绍
背景介绍:作物根系深藏于地下,很难对其进行直接观测,在计算机上以三维可视化计算和视觉体验方式来表征作物根系的长相和长势,有助于研究者更全面直观地了解根系的形态、结构和功能,具有极其重要的意义。国内外研究者在作物根系三维建模与可视化方面开展了广泛的工作,这些方法主要可分为两大类:一种是基于计算机算法模拟的作物根系三维建模,另外一类是基于实测数据的作物根系三维重建。由于人们难以直观获得作物根系的三维形态信息,使得作物根系的三维形态建模主要以计算机模拟方法为主,即通过分析作物根系的形态结构特征,或基于对作物根系破坏性探测数据进行统计分析的基础上,采用计算机图形学中一些模拟算法进行作物根系的三维建模与可视化,这种 方法所构造的作物根系三维模型与实际根系具有形态上的相似性。张吴平等在棉花根系生长发育的虚拟研究(系统仿真学报,2006, 18(Z1):283-286)及小麦苗期根系三维生长动态模型的建立与应用(中国农业科学,2006, 39 (11): 2261-2269)中采用GREENLAB植物功能一结构模型的原理,在根系生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作物单根可变形建模方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将单根平板扫描图像进行图像预处理,得到单根骨架图像;S2、将所述单根骨架图像进行图像分割;S3、将分割完成的图像进行单根参数提取;S4、依据提取的单根参数进行单根可变形建模。

【技术特征摘要】
1.一种作物单根可变形建模方法,其特征在于,包括以下步骤: 51、将单根平板扫描图像进行图像预处理,得到单根骨架图像; 52、将所述单根骨架图像进行图像分割; 53、将分割完成的图像进行单根参数提取; 54、依据提取的单根参数进行单根可变形建模。2.如权利要求1所述的一种作物单根可变形建模方法,其特征在于,步骤SI中单根平板扫描图像为彩色图像,所述预处理包括以下步骤:分离所述彩色图像中的蓝色通道,将蓝色通道的图像作为目标图像,将所述目标图像进行二值化处理,对二值化处理后的图像进行孤岛删除,将孤岛删除后的图像进行细化,得到单根骨架图像。3.如权利要求1所述的一种作物单根可变形建模方法,其特征在于,步骤S2中包含步骤:指定所述单根骨架图像中主根的起点与终点,根据所述起点到终点的最短路径法进行单根骨架图像中主根的分割,所述分割的图像的像素区域包含主根区域、多个分枝根区域和无根区域。4.如权利要求3所述的一种作物单根可变形建模方法,其特征在于,单根骨架图像上除无根区以外的像素点分为末端点、分枝点和一般点;末端点包括起点和终点,分支点为生长出分枝根的点,一般点为分枝点与末端点之外的所有点;单根骨架图像中沿分枝点拓展的像素区域即为主根上的分枝根,所述分枝根以主根上的分枝点作为其起点,距离其像素连通距离最远的末端点为终点。5.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵春江温维亮郭新宇王传宇杜建军
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:

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