[發(fā)明專利]一種玉米種子內部裂紋三維重建方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111599006A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉雙喜;江浩;王金星;李玉風;劉雪梅;慕君林;徐春保
• 申請（專利權）人: 山東農業(yè)大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/11;G06T7/155;G06T7/187
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

本申請公開了一種玉米種子內部裂縫三維重建方法及系統(tǒng)，獲取玉米種子內部每層打磨面的圖像信息；將所述圖像信息進行預處理，以使得每層打磨面的裂紋清晰；根據預處理后的圖像對所述玉米種子內部裂紋進行構建，實現玉米種子裂紋的三維可視化。由于玉米種子的每層打磨面對應的圖像信息都是玉米種子內部裂紋的一部分，將多部分的圖像信息構架出的玉米種子內部裂紋的三維視圖將玉米種子內部裂紋快速直觀地展現出來，有利于深入研究玉米種子的內部結構，對干燥玉米品質和干燥參數選擇具有重要的指導作用和科學意義。

技術領域

本申請涉及谷物內部結構重建技術領域，具體涉及一種玉米種子內部裂紋三維重建方法及系統(tǒng)。

背景技術

玉米收獲通常都在較高水分狀態(tài)下,因此必須干燥到安全水分以下才能進行貯存。快速干燥及干玉米暴露在高濕度的環(huán)境下都會使玉米爆裂，產生裂紋，通常認為玉米裂紋的產生是由于玉米種子在熱濕梯度作用下產生的拉壓應力的作用。玉米的應力裂紋率是評價玉米品質的重要指標，國家糧食干燥標準規(guī)定干燥后的玉米的裂紋率不得超過35％，但在實際生產中由于干燥工藝和參數選擇不當，裂紋率常常超過此標準，大大降低了糧食品質。

玉米中的裂紋會對玉米的加工處理造成不良影響：有裂紋的玉米在后續(xù)輸送和加工過程中易產生破碎，造成浪費。試驗研究表明，裂紋率高的玉米，淀粉得率降低，裂紋玉米在貯存過程中易吸濕、霉變和產生病蟲害，部分食品加工中不能使用有裂紋的玉米(如玉米片的加工)。玉米的裂紋會使其糧食等級降低，有裂紋的玉米種子作為種子會影響發(fā)芽率，研究玉米中的裂紋有重要的現實意義。

因此如何實現對對玉米種子內部裂紋的三維立體結構的準確構造，進而準確直觀地呈現玉米種子內部裂紋的結構是本領域亟待解決的技術問題。

發(fā)明內容

本申請為了解決上述技術問題，提出了如下技術方案：

第一方面，本申請實施例提供了一種玉米種子內部裂紋三維重建方法，所述方法包括：獲取玉米種子內部每層打磨面的圖像信息；將所述圖像信息進行預處理，以使得每層打磨面的裂紋清晰；根據預處理后的圖像對所述玉米種子內部裂紋進行構建，實現玉米種子裂紋的三維可視化。

采用上述實現方式，由于玉米種子的每層打磨面對應的圖像信息都是玉米種子內部裂紋的一部分，將多部分的圖像信息構架出的玉米種子內部裂紋的三維視圖將玉米種子內部裂紋快速直觀地展現出來，有利于深入研究玉米種子的內部結構，對干燥玉米品質和干燥參數選擇具有重要的指導作用和科學意義。

結合第一方面，在第一方面第一種可能的實現方式中，所述獲取玉米種子內部每層打磨面的圖像信息，包括：選取內部存在裂紋的玉米種子制作脂質棒；采用玉米種子打磨機對所述脂質棒進行分層打磨；每打磨一層進行圖像信息采集，直至所述脂質棒打磨結束，將采集到的玉米種子分層打磨棉的圖像信息按照采集的順序依次標號。

結合第一方面，在第一方面第二種可能的實現方式中，所述將所述圖像信息進行預處理包括：對所述圖像信息進行粗分割操作，去除所述圖像信息中除所述玉米種子打磨面以外的多余部分和線噪聲，擴大區(qū)域保證連通域斷裂的地方連接，減少區(qū)域面積，只分割玉米區(qū)域；將粗分割后的圖像二值化處理，將粗分割之后的圖像細分割，將玉米圖像提取出來。

結合第一方面，在第一方面第三種可能的實現方式中，所述根據預處理后的圖像對所述玉米種子內部裂紋進行構建，實現玉米種子裂紋的三維可視化包括：將預處理后的圖像轉換為第一預設格式圖像文件；將所述第一預設格式圖像文件按照標號依次導入三維構建平臺，通過形態(tài)學閉操作使區(qū)域表面連接，然后使用區(qū)域生長法將提取玉米種子中的裂紋部分，完成玉米種子內部裂紋的重建。