[發(fā)明專利]一種基于實(shí)測(cè)參數(shù)及實(shí)體特征的舒茶早鮮葉片的建模方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011008589.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN112131744A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱林;陳樸;吳慶明;張佳雯;董思佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06K9/46;G06T17/00
• 代理公司: 合肥市道爾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34169
• 代理人: 唐利

本發(fā)明公開了一種基于實(shí)測(cè)參數(shù)及實(shí)體特征的舒茶早鮮葉片的建模方法，所述方法包括以下步驟：舒茶早鮮葉片外形和結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的提取；舒茶早鮮葉片的三維實(shí)體幾何模型的建立。本發(fā)明提出了一種基于實(shí)測(cè)參數(shù)及實(shí)體特征的舒茶早鮮葉片的建模方法，包括舒茶早鮮葉片不同結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，首次采用機(jī)械零件實(shí)體建模技術(shù)，基于三維建模軟件SolidWorks對(duì)舒茶早鮮葉片的建模方法。與采摘的鮮葉片相對(duì)比，構(gòu)建的舒茶早鮮葉片模型結(jié)構(gòu)參數(shù)一致、造型逼真，能夠準(zhǔn)確反映出舒茶早鮮葉片的主要結(jié)構(gòu)特征。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于機(jī)械三維零件實(shí)體特征建模與農(nóng)業(yè)工程交叉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于實(shí)測(cè)參數(shù)及實(shí)體特征的舒茶早鮮葉片的建模方法。

背景技術(shù)

機(jī)械三維零件實(shí)體特征建模技術(shù)，是構(gòu)建機(jī)械三維零件實(shí)體模型的基礎(chǔ)，其主要思想是利用組成零件實(shí)體模型的基本元素，對(duì)零件進(jìn)行三維模型構(gòu)建，因而能較好地體現(xiàn)產(chǎn)品的功能要素，具有較強(qiáng)的工程含義。

植物葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且很多結(jié)構(gòu)難以參數(shù)化，例如茶樹鮮葉的葉脈建模等。目前，人們大多基于3D掃描儀，采用掃描點(diǎn)云坐標(biāo)的方法，來構(gòu)建植物葉片的三維實(shí)體幾何模型。雖然采用掃描點(diǎn)云坐標(biāo)法構(gòu)建的葉片模型精度較高，但操作復(fù)雜、后處理繁瑣，且在葉片后續(xù)的功能型分析時(shí)，如進(jìn)行葉片的生物力學(xué)特性分析，可能會(huì)因?yàn)槟Ｐ蛯?dǎo)入而出現(xiàn)失真錯(cuò)誤的問題，進(jìn)而影響了分析的精度。由于機(jī)械零件實(shí)體特征構(gòu)建的幾何模型可以與功能性分析平臺(tái)無縫銜接，因而可以很好地解決掃描點(diǎn)云坐標(biāo)法產(chǎn)生的模型失真錯(cuò)誤。但是，上述方法目前在葉片三維建模方面卻鮮有研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于實(shí)測(cè)參數(shù)及實(shí)體特征的舒茶早鮮葉片的建模方法，其解決了上述背景技術(shù)提出的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于實(shí)測(cè)參數(shù)及實(shí)體特征的舒茶早鮮葉片的建模方法，包括以下步驟：

(1)舒茶早鮮葉片外形和結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的提取

選取生長(zhǎng)期的舒茶早葉片為靶標(biāo)研究對(duì)象，舒茶早鮮葉片的主要參數(shù)包括葉長(zhǎng)、葉寬、葉厚、葉面積、葉傾角、葉脈，對(duì)各個(gè)部分的參數(shù)測(cè)量方法如下：

S1：利用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定舒茶早鮮葉片的葉長(zhǎng)L1；

S2：利用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定舒茶早鮮葉片的葉寬L2；

S3：利用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定舒茶早鮮葉片的葉厚D；

S4：利用剪紙稱重法測(cè)定舒茶早鮮葉片的葉面積S；

S5：對(duì)舒茶早鮮葉片的葉脈進(jìn)行參數(shù)提取；

(2)舒茶早鮮葉片的三維實(shí)體幾何模型的建立

基于SolidWorks三維建模軟件平臺(tái)，采用機(jī)械零件實(shí)體特征建模方法實(shí)現(xiàn)舒茶早茶樹鮮葉的幾何模型的建立，方法主要包括特征建模；舒茶早鮮葉片幾何模型的建立包括葉邊緣曲線的建立，主脈及側(cè)脈的建立；在觀測(cè)舒茶早茶樹葉片的空間生長(zhǎng)姿態(tài)后，對(duì)葉片設(shè)置不同的葉傾角和不同的葉面彎曲度。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，選取4月份的舒茶早葉片為靶標(biāo)研究對(duì)象。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，葉脈包含主脈、側(cè)脈、細(xì)脈，表現(xiàn)為主脈直徑及長(zhǎng)度、側(cè)脈直徑及長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述步驟(1)S4中，剪紙稱重法的具體步驟如下，將葉片平放在質(zhì)地均勻的A4紙上，沿葉邊緣描線后剪下葉片紙樣，從A4上裁下10cm×10cm紙樣，分別對(duì)葉片紙樣和100cm²紙樣的質(zhì)量按照公式計(jì)算葉面積S，具體計(jì)算公式如下，S葉面積＝葉片紙樣質(zhì)量/100cm²紙樣的質(zhì)量×100。

優(yōu)選地，所述步驟(1)S5中，對(duì)舒茶早鮮葉片的葉脈進(jìn)行參數(shù)提取的具體步驟如下：