[发明专利]一种测量园艺作物果实表面积的方法

说明书

本发明涉及一种测量园艺作物果实表面积的方法，包括：将待测量园艺作物果实放置在三维激光扫描仪的探针下方；采用三维激光扫描仪第一次扫描待测量园艺作物果实，获得第一点云；根据第一点云获得第一表面图像；将待测量园艺作物果实进行180度上下翻转，采用三维激光扫描仪第二次扫描待测量园艺作物果实，获得第二点云；根据第二点云获得第二表面图像；根据第一表面图像和第二表面图像上相同部位的特征点，将第一表面图像和第二表面图像拼接为待测量园艺作物果实的三维模型；将三维模型的表面进行三角化处理，获得三角形拼接形成的球体图像；根据球体图像确定待测量园艺作物果实的表面积。本发明提高了果实表面积计算的准确性。

技术领域

本发明涉及面积测量技术领域，特别是涉及一种测量园艺作物果实表面积的方法。

背景技术

中国园艺作物种质资源丰富，种类繁多，果实形状也多种多样。近年来，科研人员对园艺作物的研究技术日渐深入与成熟，针对果实性状的研究也从对生理指标的简易测定发展到如今对品质性状相关的功能基因解析。其中，在研究表皮色泽、果锈、病斑、蜡质等果实外观性状时，常常需要测量着色、果锈、病斑等区域表面积以及全果表面积的精确数据。这些信息均表明果实表面积的精确测量对于外观品质性状研究具有重要意义。目前，研究者主要通过构建不同园艺作物的果实模型公式推导计算相应物种果实的表面积，这些模型公式主要应用于具有固定或类似果实形状的不同物种，然而同一物种不同品种资源间果实形状差异较大。例如，成熟梨果实外部形态有圆形、卵圆形、倒卵圆形、长圆形、扁圆形、葫芦形等；成熟苹果果实外部形态有近圆形、椭圆形、卵圆形、扁圆形等；成熟柑橘果实外部形态有扁球形、球形、圆球形等；成熟枣果实外部形态有圆形、扁圆形、卵圆形、倒卵圆形、圆柱形、圆锥形等。此外，在果实发育过程中，其果形是动态变化的，这也导致利用固定模型公式计算果实表面积的误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量园艺作物果实表面积的方法，提高了园艺作物果实表面积计算的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种测量园艺作物果实表面积的方法，包括：

将待测量园艺作物果实放置在三维激光扫描仪的探针下方；

采用三维激光扫描仪第一次扫描所述待测量园艺作物果实，获得第一点云；

根据所述第一点云获得第一表面图像；

将所述待测量园艺作物果实进行180度上下翻转，采用所述三维激光扫描仪第二次扫描所述待测量园艺作物果实，获得第二点云；

根据所述第二点云获得第二表面图像；

根据所述第一表面图像和所述第二表面图像上相同部位的特征点，将所述第一表面图像和所述第二表面图像拼接为所述待测量园艺作物果实的三维模型；

将所述三维模型的表面进行三角化处理，获得三角形拼接形成的球体图像；

根据所述球体图像确定所述待测量园艺作物果实的表面积。

可选地，所述三维激光扫描仪为法如扫描臂。

可选地，所述根据所述第一表面图像和所述第二表面图像上相同部位的特征点，将所述第一表面图像和所述第二表面图像拼接为所述待测量园艺作物果实的三维模型，具体包括：

在所述第一表面图像和所述第二表面图像上选取3-4个相同部位的特征点。

可选地，所述根据所述球体图像确定所述待测量园艺作物果实的表面积，具体包括：

利用海伦公式计算所述球体图像中每个三角形的面积，将各所述三角形的面积进行累加，获得所述待测量园艺作物果实的表面积。

可选地，所述根据所述球体图像确定所述待测量园艺作物果实的表面积，具体包括：