三維植物根系掃描系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用卻是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性和美好前景的方向。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,植物某些器官的形態(tài)對(duì)植物的長勢(shì)有重要影響,如何通過計(jì)算機(jī)仿真定量的分析研究這種關(guān)系,是農(nóng)業(yè)信息化中亟需解決的問題。本課題的三維植物根系掃描儀3DLS500型就是應(yīng)這種需求而研發(fā)的,它是一種典型的非接觸測(cè)量設(shè)備,利用CCD攝像機(jī)拍攝根系得到圖像序列,然后對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理,提取根系邊緣,利用本文提出的基于可見射線的方法進(jìn)行

2、三維重建,最后進(jìn)行三維構(gòu)型和顯示。
　　本課題是國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(八六三計(jì)劃)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)為:2008AA10Z222),課題組所在的人工智能實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)推出3DLCS100影視型、3DLCS200工業(yè)型、3DCS300人體全身掃描型和3DS400接觸式多關(guān)節(jié)型等多種型號(hào),目前研發(fā)的是3DLS500型三維植物根系掃描儀。該系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成,是一個(gè)復(fù)雜精密系統(tǒng),其綜合集成了現(xiàn)代光、機(jī)、電技術(shù),涉及到光學(xué)、機(jī)械、

3、通信、信號(hào)處理、圖像處理、軟件、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)視覺等多個(gè)學(xué)科。
　　本文首先介紹了課題的背景和意義,在分析了國內(nèi)外三維掃描儀現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,講解了三維植物掃描儀的主要技術(shù),接下來重點(diǎn)講述了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)。
　　對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng),本文詳細(xì)論述了如何利用OCX控件在 MFC下進(jìn)行開發(fā)并演示了控制效果;在攝像機(jī)拍攝子系統(tǒng)中,本文重點(diǎn)分析了攝像機(jī)的硬件技術(shù)。
　　本文最后提出了一種基于可見射線的三維重建算法,該算法建