玉米籽粒内部组分体积模型的构建与验证

发布时间：2022-10-21 13:24

　　玉米是目前世界上最重要的作物之一,其种植面积和产量仅次于水稻、小麦,位居第三。玉米不仅是重要的粮食作物,为人们提供各种食品,而且是动物饲料中最为重要的原料,同时也是生产酒精、淀粉的主要工业原料。玉米籽粒包括种皮、胚乳和胚部,胚乳部分又分为角质胚乳和粉质胚乳。高水分玉米干燥是确保玉米安全储藏和流通的重要环节,由于玉米籽粒内部各部分成分不同、密度有所差异,玉米干燥时内部各部分的受热表现不同,进而影响裂纹产生与发展。为深入研究玉米籽粒内部立体结构以及不同部位密度差异对干燥裂纹的影响,进行玉米籽粒内部组分体积模型的构建研究,为玉米籽粒内部组分体积估测提供方法。物体内部结构的研究大多基于CT扫描技术,并广泛应用于医学方面。CT技术虽然可以无损地检测物体外部和内部的结构尺寸,适合于物体内部的测量分析,但设备造价高,测量成本高且对操作人员的要求较高,无法广泛应用于一般测量。目前,有关玉米重建技术的研究主要集中于植株、叶片及冠层等外部轮廓,对于玉米籽粒内部结构的研究较少。本研究就如何得到玉米籽粒内部角质胚乳、粉质胚乳和胚部的实际分布进行重建研究,为玉米籽粒内部组分体积、密度估算提供理论依据。主要的研究... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 图像分割
        1.2.2 三维重建
    1.3 课题来源与主要内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 课题主要研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
    1.5 本章小结
2 玉米籽粒样本选取与参数测量
    2.1 玉米籽粒样本选取
    2.2 单粒籽粒质量测量
    2.3 单粒籽粒体积测量
        2.3.1 量筒体积标定
        2.3.2 液位变化图像提取
        2.3.3 玉米籽粒体积计算
    2.4 本章小结
3 玉米籽粒图像采集
    3.1 硬件设计
        3.1.1 玉米种子切割器设计
        3.1.2 图像采集装置设计
    3.2 标定选取
    3.3 图像采集
    3.4 本章小结
4 玉米籽粒内部组分分割
    4.1 单粒玉米籽粒提取矫正
    4.2 图像分割算法
        4.2.1 传统图像分割算法
        4.2.2 多通道重叠区域法
    4.3 内部组分分割
        4.3.1 角质胚乳分割
        4.3.2 粉质胚乳和胚部分割
        4.3.3 不同品种玉米籽粒组分分割
    4.4 不同分割方法效果对比
    4.5 不同视角玉米籽粒图像分割
    4.6 本章小结
5 玉米籽粒三维重建
    5.1 断层图像三维重建技术
    5.2 玉米籽粒内部组分三维重建
        5.2.1 标准方格标定
        5.2.2 玉米籽粒切片图像获取
        5.2.3 玉米籽粒切片图像三维重建
        5.2.4 玉米籽粒内部组分体积模型构建
    5.3 玉米籽粒体积模型验证
        5.3.1 Grubbs检验
        5.3.2 F、t检验
    5.4 本章小结
6 研究结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 论文创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文与申请专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]分水岭算法的改进及在图像分割中的应用[J]. 韩悬,马银平.  现代信息科技. 2019(24)
[2]双曲镜面成像单目全景感知三维重构技术研究[J]. 郭伟青,汤一平,袁公萍,鲁少辉,陈麒.  小型微型计算机系统. 2019(05)
[3]河北夏播区玉米机械粒收质量及影响因素研究[J]. 李少昆,王克如,杨利华,董志强,杜树海,魏建伟,张万旭,谢瑞芝,侯鹏,明博.  玉米科学. 2019(02)
[4]驱导辅助充种气吸式精量排种器设计与试验[J]. 史嵩,周纪磊,刘虎,方会敏,荐世春,张荣芳.  农业机械学报. 2019(05)
[5]基于视觉检测的胸环靶自动报靶系统研究[J]. 苑玮琦,李梦祺.  计算机技术与发展. 2019(02)
[6]植株点云超体聚类分割方法[J]. 刘慧,刘加林,沈跃,潘成凯.  农业机械学报. 2018(12)
[7]基于机器视觉的水稻杂质及破碎籽粒在线识别方法[J]. 陈进,顾琰,练毅,韩梦娜.  农业工程学报. 2018(13)
[8]玉米育种行业创新现状与发展趋势[J]. 赵久然,王帅,李明,吕慧颖,王道文,葛毅强,魏珣,杨维才.  植物遗传资源学报. 2018(03)
[9]单粒谷物体积排液法精确测量研究[J]. 刘双喜,孙林林,付千悦,王震,张春庆,王金星.  农业机械学报. 2018(03)
[10]基于图像超像素分析的图像分割方法[J]. 张小凤,刘向阳.  计算机技术与发展. 2018(07)

博士论文
[1]多时相遥感图像变化检测技术研究[D]. 陈寅.华中科技大学 2014
[2]基于核磁共振成像技术的作物根系原位无损检测研究[D]. 张建锋.浙江大学 2014
[3]基于机器视觉的农田害虫快速检测与识别研究[D]. 韩瑞珍.浙江大学 2014

硕士论文
[1]基于LabVIEW的原木内部空洞缺陷三维图像重建研究[D]. 杨晓宇.东北林业大学 2018
[2]木材无损检测的图像分割与三维重建方法研究[D]. 祁娟.浙江农林大学 2014
[3]杂粮固体饮料挤压工艺及其流变性质的研究[D]. 于文滔.华东理工大学 2014
[4]基于实体模型的玉米颗粒热风干燥模拟研究[D]. 孔宁华.东北大学 2013
[5]肝脏CT图像分割及三维重建算法研究[D]. 黄敏.重庆大学 2013
[6]基于核磁共振成像和VTK的玉米根系三维重建可视化研究[D]. 王南飞.浙江大学 2013
[7]图像分割评价方法研究[D]. 刘春燕.西安电子科技大学 2011



本文编号：3695732