[发明专利]植物器官形态的三维扫描方法及扫描系统和装置

摘要

本发明公开了一种植物器官形态的三维扫描方法，用于建立植物器官表面三维模型，该方法具体包括如下步骤：（1）采集定标板图像和植物器官图像序列；（2）对定标板图像进行处理，获得所述图像采集设备的定标参数和径向畸变系数；（3）提取所述植物器官周身图像序列的每一张图像中的植物器官的轮廓，获得每个轮廓上的所有像素点坐标；（4）对所述每个轮廓进行处理，获得表征被测对象即植物器官外壳的点集，即可实现对植物器官的三维重建；本发明的主要应用于农林业领域，可同时获得多个扫描点，扫描速度快；扫描精度高，达到像素级水平；主要操作基本实现自动化，操作简便。

主权项

一种植物器官形态的三维扫描方法，用于建立植物器官表面三维模型，该方法具体包括如下步骤：(1)采集定标板图像和植物器官图像序列；首先，设置可移动的定标板，利用图像采集设备采集该定标板图像；其次，对位于定标板移动范围内的植物器官进行周身图像采集，获得植物器官周身图像序列；(2)对定标板图像进行处理，获得所述图像采集设备的定标参数矩阵和径向畸变系数K1和K2；(3)提取所述植物器官周身图像序列的每一张图像中的植物器官的轮廓，获得每个轮廓上的所有像素点坐标；(4)对所述每个轮廓进行处理，获得表征被测对象即植物器官外壳的点集，实现对植物器官的三维重建，具体为：(4.1)利用径向畸变系数K1和K2对各轮廓图像进行径向畸变校正；(4.2)构建笼罩植物器官的虚拟立方体，所述虚拟立方体中心与世界坐标系原点重合，该虚拟立方体按照一定分辨率被划分为多个小立方体；同时结合分辨率和世界坐标的设定，获得所有小立方体的世界坐标值；(4.3)根据带动植物器官的转轴偏移，对世界坐标系进行校正；(4.4)利用所述定标参数矩阵，在定标方程中确定世界坐标与像素坐标之间的投影映射关系，再对所有小立方体做投影计算，剔除投影在植物器官图像轮廓外的小立方体，保留投影在轮廓内的小立方体，依次处理完全部植物器官图像，余下的立方体即是植物器官的外壳。