基于结构光成像的棉花幼苗形态特征测量研究

发布时间：2022-01-06 19:55

　　棉花是我国重要的农作物,与国民经济和人民生活息息相关。中国棉花的生产,消费和进口始终位居世界前列。棉叶是控制光合作用和蒸腾作用的主要器官,棉花苗期是后续生育期生长发育的基础,幼苗叶片对棉花产量和抗病性有显著影响。因此,准确定量检测棉花幼苗叶片性状是必要的,有助于棉花育种,抗病研究和功能基因定位。目前,对叶片性状调查的仍然是传统的人工调查方法,调查过程是繁琐的、主观的、甚至是破坏性的。为解决这一问题,本文提出了一种基于结构光成像从三维点云中提取棉花幼苗叶片性状的新方法。在该研究中,通过结构光扫描仪获取包括颜色信息的3D点云数据。通过应用直通滤波,超体素和条件欧几里德聚类算法,开发了特定的点云处理流程来识别每片叶子。基于分割出的叶片点云,利用三角形面片化,随机抽样一致性,主成分分析法和Lab颜色空间分割算法,精确提取叶面积和叶片周长信息,并对叶片角度,叶片卷曲和黄叶占比等难以量化的叶片性状进行准确量化。为了对该方法数据分析,在苗期测量了40株黄萎病病毒胁迫的棉花植株,共获得175个叶点云。随机选择叶片大小、卷曲度不一的75片叶片进行人工验证,并将叶片面积和周长与人工测量结果进行比较。结果表... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

结构光三维测量系统光路原理图

8图 1-2 技术路线图Fig. 1-2 Technical route章小结章节介绍了棉花对我国农业经济的重要性及棉花育种在棉花生产中的重而阐明了作物表型对育种实验起到的支持作用。结合结构光三维测量原光在农业的应用进行了概述，提出了在棉花幼苗叶片表型中应用结构光进行数据处理的新方法。

图 2-1 棉花幼苗子叶期接菌Fig 2-1 Cotton seedling cotyledon stage inoculation发平台的搭建维扫描仪扫描仪设备是南京威布三维科技有限公司研制的 Ree。该扫描仪基于结构光光栅投影法，通过对 3 种不同相位，利用旋转台获取植株完整三维点云信息，结合 R信息。扫描仪工作时分为固定扫描与结合转台，本研云，故选择结合转台的方式，其具体参数如下表 2-1。表 1 结构光扫描仪性能参数Table 1Performance of structured light scanner参数性能参数值

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3573072