[發明專利]一種植物果實形態結構大數據采集方法

在審

• 申請號: 201910046444.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109885557A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 涂成生;涂厚澤
• 申請（專利權）人: 桂林能創信息科技有限公司
• 主分類號: G06F16/21
• 分類號: G06F16/21;G06F16/51;G06T17/00;G06T19/20
• 代理公司: 連云港聯創專利代理事務所(特殊普通合伙) 32330
• 代理人: 劉剛

本發明公開了一種植物果實形態結構大數據采集方法，首先對植物果實固化處理，使用高分辨率X光計算機斷層掃描技術對植物果實進行掃描，得到體現果實外觀形態和內部構造的含有位置、大小和密度信息的體素構成的三維數據；再根據密度不同抽取果實構造的不同組分，并對各組分的三維數據賦予顏色等屬性，形成可虛擬剖切、可區分內部構造的植物果實形態和結構三維模型；通過將上述三維模型分門別類制作成數據庫，用戶通過訪問數據庫從不同角度、縮放比例、剖切位置觀察感興趣的組分結構或輸出。本發明適合植物果實形態結構大數據的采集和存儲，可永久保存，可虛擬剖切，包含豐富的形態和結構信息，可用于展示、教育、鑒定、考證及其它研究之用。

技術領域

本發明涉及一種植物果實形態結構大數據采集方法。

背景技術

植物形態研究所需的植物形態數據采集，目前常用方法是基于參考物照相、三維掃描等方法，一般精度較差、速度慢，且信息不完整、原數據難以復現，無法適應植物形態結構研究所需大數據的要求。

本發明采用X光透射影像數據重構技術，快速、低成本獲得較完整的高分辨率植物果實三維形態結構數據，為植物果實形態結構研究提供數據基礎。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中植物形態數據采集精度較差、速度慢，且信息不完整、原數據難以復現的缺陷，提供一種采用X光透射影像數據重構技術，快速、低成本獲得較完整的高分辨率植物果實三維形態結構數據，為植物果實形態結構研究提供數據基礎。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種植物果實形態結構大數據采集方法，包括：

S1對植物果實固化后通過X光計算機斷層掃描和三維數據重構，獲得植物果實結構的三維數據；

S2在體素數據處理專業軟件中，根據密度(體現為上述三維數據的灰度級)不同抽取果實構造的不同組分，并對各組分的三維數據賦予顏色等屬性，形成與植物果實實物高度相似的植物果實形態結構三維模型；

S3將上述三維模型分門別類，以有序、方便訪問的方式，構建植物果實心態結構數據庫，存儲于服務器備用；

S4用戶訪問上述植物果實形態結構數據庫，輸入觀察角度、縮放比例、剖切位置，甚至是選擇體素密度閾值抽取感興趣的結構、或輸入結構組分的名稱/編碼，服務器通過軟件計算給出用戶感興趣的信息。

進一步的，所述實物的固化，是指為了在X光計算機斷層掃描過程中避免植物果實實物發生變形導致數據模糊或無法完成數據重構所做的定型處理；X光計算機掃描和三維數據重構，是指圍繞植物果實實物通過拍攝位置和方向精確受控的不同角度的X光透射影像數據，一般包括數百至數千幅影像數據，并通過數據重構算法計算得到植物果實實物內部不同位置的密度，生成由包含位置、大小和密度信息的體素構成的反映植物果實實物形態結構的三維數據(體素數據)。

進一步的，所述體素數據處理軟件，是用于體素數據處理的專業軟件，可以為第三方專業軟件或者經二次開發的應用軟件，通過該軟件可以對上述植物果實實物形態結構三維數據的特定密度的結構進行數據抽取，將特定密度的組分結構數據從上述三維數據中剝離出來，以便對其獨立編輯、著色、添加屬性等處理，以形成更加逼真的反映植物果實形態結構的三維模型。

進一步的，所述植物果實形態結構數據庫，是指將含有豐富形態結構信息的不同植物果實三維模型以有序、方便訪問的方式，即將不同植物果實的含有豐富形態結構信息的三維模型分門別類存放于大容量的服務器中供公眾使用。

進一步的，所述植物果實形態結構數據庫存放于服務器，服務器包含有用于響應用戶訪問的專業數據處理軟件，所述軟件根據用戶旋轉、縮放、剖切位置、根據用戶輸入組分名稱/編碼、或通過不同密度抽取感興趣的結構并輸出，輸出用戶感興趣的有關植物果實形態結構剖面圖形、指定結構的三維模型、形態特征的屬性(如表面積、體積、數量)等。