[发明专利]一种基于点云模型的马铃薯种薯切块方法

说明书

本发明涉及一种马铃薯种薯处理方法，包括：1.根据马铃薯种薯切块的要求，对马铃薯种薯的质量和芽眼总数进行分配，得到拟分割的芽块数及每个芽块含有的芽眼数；2.根据每个芽块含有的芽眼数，按照“坐标就近原则”提出两种分配方法，分别依次分配芽眼的三维坐标；3.根据步骤2中分配的相邻两个芽块上芽眼的三维坐标求解分割面；4.确定马铃薯种薯的执行切块方法。所述方法充分利用了点云模型能够体现马铃薯种薯三维空间结构及表面芽眼的空间分布这一特点，按照马铃薯种薯切块的要求进行芽块数、芽眼数及芽眼三维坐标分配，并求解分割面方程，利用所得分割面能够实现对马铃薯种薯的芽块分割，为实现智能化的种薯切块奠定了理论基础。

技术领域

本发明涉及一种马铃薯种薯处理方法，尤其是一种基于点云模型的马铃薯种薯切块方法。

背景技术

马铃薯种薯切块是根据种薯的质量和表面芽眼的分布情况，将完整的种薯块茎分割为多个芽块的过程。根据生产经验及文献研究，马铃薯种薯切块的要求如下：经切块得到的每个芽块的质量不小于25克(一般取25-45克范围内的值)，且芽块上至少含有2个芽眼，以保证芽块的正常繁殖能力。将马铃薯种薯切块后播种，能够充分利用种薯上的芽眼，节约用种量，在保证产量的同时提高经济效益。

随着马铃薯种植机械化的发展，种薯切块方式逐渐由人工切块向机械切块方式转变。总结这两种切块方式的特点可以发现，人工切块方式由人眼观察芽眼的位置后进行人工切块，劳动强度大，工作效率低，且所得芽块的质量及含芽眼数目的均匀性较差；机械切块方式由切块机构对种薯直接进行切块，该过程未根据芽眼位置确定切割位置，虽提高了切块的速度，但易产生无繁殖能力的芽块，需要人工进一步分拣，耗费人力，且造成了种薯浪费。因此，根据种薯质量和芽眼位置设计切块方法对实现智能化种薯切块，保障芽块的繁殖能力具有重要意义。

田海韬提出了一种马铃薯种薯切块的方法，结合种薯质量以及在种薯彩色图像中的芽眼识别和二维坐标定位结果设计切块方式，从二维平面的角度阐释了根据马铃薯种薯切块的要求设计切块方法的过程。但是，马铃薯种薯是具有三维立体结构的物体，彩色图像中的二维坐标难以真实体现芽眼在种薯表面的空间分布特征。

本发明针对上述问题及种薯切块的要求，提出了一种基于点云模型的马铃薯种薯切块方法。本发明采用在马铃薯种薯的点云模型上所定位得到的芽眼的三维坐标能够更准确地体现芽眼相对种薯的空间位置关系，进一步结合种薯质量设计切块方法，为实现种薯的智能化切块奠定理论基础。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于点云模型的马铃薯种薯切块方法，实现马铃薯种薯的智能化切块。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

本发明主要包括四个步骤：步骤1：根据马铃薯种薯切块的要求，基于点云模型，对马铃薯种薯的质量和芽眼总数进行分配，得到拟分割的芽块数及每个芽块含有的芽眼数；

步骤2：根据每个芽块含有的芽眼数，分别按照方法一和方法二依次分配芽眼的三维坐标；所述方法一为基于芽眼纵向分布密度的芽眼三维坐标分配方法，所述方法二为基于芽眼欧氏距离的芽眼三维坐标分配方法；

步骤3：根据步骤2中分配的相邻两个芽块上芽眼的三维坐标求解分割面；

步骤4：确定马铃薯种薯的执行切块方法：经过步骤1-3，得到基于方法一的芽块分割面，和基于方法二的芽块分割面，按照此两种分割面执行的切块方法，所得到的芽块的体积标准差不同，此时选择体积标准差较小的一种切块方法作为对该马铃薯种薯的执行切块方法。

一种基于点云模型的马铃薯种薯切块方法，包括：

步骤1：根据马铃薯种薯切块的要求，对马铃薯种薯的质量和芽眼总数进行优化分配，得到拟分割的芽块数及每个芽块含有的芽眼数。

具体内容如下：