[發明專利]植物根系形態三維圖像重建系統及方法

無效

• 申請號: 200710027167.7
• 申請日: 2007-03-15
• 公開（公告）號: CN101266690A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 朱同林;嚴小龍
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T17/00;G06T1/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫

1.一種植物根系形態三維圖像重建方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、繞被測植物根系每隔預定角度拍攝圖片；

B、處理所述圖片，獲得圖片中表征根系的象素點二維坐標信息；

C、根據物理空間的三維坐標與它在各投影圖像平面的二維坐標之間的對 應關系及每一圖片的拍攝角度信息，獲取每一拍攝圖片上表征根系的象素點 所對應的所有點三維坐標值；

D、按照預定的規則，選取其中特定的三維坐標值作為三維圖象空間的景 物點坐標，由所述景物點生成根系的二值化三維圖像；

在步驟C之前進一步包括：

獲取所述被拍攝植物根系物理空間的三維坐標與拍攝的圖片的二維坐標 之間的線性關系的基礎矩陣；

所述步驟C具體為：

C1、根據針孔模型公式和物體分布的基本范圍，計算每一拍攝圖片上每 一表征根系的象素點所對應的所有點的三維坐標值；

C2、統計每一三維坐標值出現的次數；

在步驟A，所述被測植物根系放置在轉臺上，使用拍攝裝置繞被測植物 根系每隔預定角度拍攝圖片；

所述獲取所述被拍攝植物根系物理空間的三維坐標與拍攝的圖片的二維 坐標之間的線性關系的基礎矩陣，具體包括：根據針孔模型，圖像坐標(x， y，1)與物體空間坐標(X，Y，Z，1)之間存在線性關系，(X，Y，Z，1)^T＝A(x，y，1)^T， A是一個4行3列的基礎矩陣；所述物體空間坐標為世界坐標，選擇過所述 轉臺轉軸的平面為世界坐標XY平面；將一塊多行列的黑白相間的棋盤紙貼 在一塊稍大一點的有機玻璃板上，棋盤中點為世界坐標的原點；將玻璃板安 插在一條金屬方條上，方條兩頭光滑平整，設置在兩條金屬插槽上，通過搖 動軸輪驅動所述方條沿著插槽平行移動；選擇若干個均勻分布的位置，其中 中間一個在物體空間的XY平面上，獲得12個以上的已知點的圖像坐標，用 最小二乘法計算出線性關系的基礎矩陣A的各元素的近似值。

2.如權利要求1所述的植物根系形態三維圖像重建方法，其特征在于， 所述步驟D具體為：

D1、將所述每一三維坐標值出現的次數與一閾值進行比較；

D2、選擇所述出現次數超過所述閾值的三維坐標值所對應的三維圖像象 素點作為三維圖像重建的景物點；

D3、根據所述景物點生成所述植物根系的二值化三維圖像模型。