[發明專利]基于二維模型建立玉米果穗三維圓柱模型的方法

有效

• 申請號: 201410359618.7
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104167018B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 李心平;馬義東;杜哲;吳康;馬磊;高春艷;馬福麗
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 羅民健

1.基于二維模型建立玉米果穗三維圓柱模型的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、選取同一品種、相同含水率的玉米果穗若干，測量玉米芯直徑和長度并分別取均值，根據直徑均值參數作出玉米芯的二維截面圓，即垂直于玉米芯中心軸線的截面圓；然后根據選取玉米果穗的穗行個數n，將作出的截面圓的圓周均分為n等份，每等份與圓心連線所圍扇形的圓心角為???????????????????????????????????????????????；

步驟二、選取步驟一中玉米果穗上的若干籽粒，作出籽粒和籽粒上的胚芽邊界在水平面上的垂直投影，并將垂直投影沿果柄底部至籽粒頂部的方向依次劃分為相連接的一個等腰三角形、兩個等腰梯形和一個矩形，等腰三角形的底邊兼做果柄的頂部和胚芽邊界，分別測出等腰三角形的三邊長、兩個等腰梯形的四邊長以及矩形的長度和寬度，根據所測得的幾何特征參數作出籽粒的二維側面圖；

步驟三、根據步驟二中等腰三角形的幾何特征參數，在步驟一建立的二維截面圓的每等份扇形中對應切除出V型槽，V型槽的兩側邊長與等腰三角形的兩邊長相同，且V型槽的折點位于二維截面圓的半徑線上；

步驟四、測量步驟一中玉米芯長度并取均值，由步驟三切有V型槽的玉米芯二維截面圓依據玉米芯的長度均值拉伸出帶有V型槽體的玉米芯圓柱體模型；

步驟五、根據步驟二建立的籽粒的二維側面圖，依照步驟四玉米芯圓柱體模型的長度拉伸出三維結構的玉米籽粒條，測量步驟二中選取的籽粒的頂部的厚度，并取其均值，根據該籽粒厚度均值在建立的玉米籽粒條上一一切出籽粒模型；

步驟六、取步驟二中的全部籽粒，沿籽粒中心軸線標記胚芽上的若干點，確定籽粒厚度均值與胚芽上標記點位置處厚度的差值，并取均值；在籽粒模型的中心軸線上找到與胚芽上標記點相對應的點，然后確定穿過該點并垂直與籽粒模型中心軸線的直線與胚芽邊界的兩個交點；以確定的交點為端點，厚度差值的均值為內凹的最大深度，在二維坐標系中作出胚芽內凹曲線，根據該曲線在步驟五切出的籽粒模型的其中一個側面上切除出胚芽曲面，建立具有胚芽的玉米籽粒實體模型；

步驟七、將玉米籽粒實體模型的果柄安裝在步驟四建立的玉米芯圓柱體模型的V型槽體中，使胚芽處的端面與玉米芯一端的端面配合，通過圓周陣列建立完整的玉米果穗模型，并將每間隔兩列籽粒沿玉米芯中心軸線方向移位步驟五中籽粒厚度的，建立玉米果穗三維圓柱模型。

2.根據權利要求1所述的基于二維模型建立玉米果穗三維圓柱模型的方法，其特征在于：步驟六建立的玉米籽粒實體模型中，各籽粒頂部的邊界處采用圓弧過渡，圓弧半徑為1mm。