基于形态特征参数的稻穗几何建模及可视化研究

 【目的】建立基于形态特征参数的稻穗几何模型,实现稻穗的可视化。【方法】通过对稻穗形态建成过程中关键特征的观测分析,利用三维几何建模技术,构建基于形态特征参数的稻穗几何模型,包括穗曲线、穗轴、次枝梗和小穗几何模型;用Bezier曲线来拟合穗曲线,将二维空间的穗曲线映射到三维空间,构建穗轴几何模型;用一段穗轴及圆柱体模拟一次枝梗和二次枝梗;并分别用椭球体及圆柱体模拟小穗的谷粒及小枝梗,最后基于稻穗的拓扑结构,构建稻穗几何模型。模型参数主要有穗长、穗倾角、一次枝梗长、一次枝梗数目、二次枝梗长、二次枝梗数目、谷粒大小等。【结果】在稻穗几何模型基础上,基于OpenGL图形平台,实现了稻穗生长过程的三维可视化, 较好地描述了稻穗形态建成过程。【结论】稻穗的可视化为建立可视化水稻生长系统奠定了基础,同时对其它作物的可视化表达也有很好的借鉴意义。     

基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化研究

通过讨论树体枝干几何建模的理论和方法,重点围绕树木交互式建模技术和三维可视化实现进行了研究探讨。实现过程主要分为3步:首先,对真实树木枝干的几何形态结构进行分析,利用分析结果构建枝干模型生成方法,用六边形棱柱近似模拟树干和枝段,再用六边形棱台作为枝段元经过连续偏转、连接的方法模拟枝干弯曲的形态。其次,基于枝干生成方法,利用分形迭代思想实现整株树体的建模。为提高仿真度,通过加入干扰因子使最终生成的树体枝干模型不过于规则。最后,为实现模型的可视化,选用OpenGL图形技术和Visual C++作为模型可视化工具和开发工具,通过对所建立的模型进行数学描述以及场景渲染和特征参数提取,建立一个支持交互的三维树木建模系统。     

基于形态参数的棉株可视化系统建模研究

通过对棉株形态拓扑结构特征及空间分布规律的分析,提出一种利用三次样条插值曲线对植物参数进行控制的虚拟植株形态可视化方法,基于此方法生成棉桃、叶片、分枝等器官几何模型,并按照器官位置参数以逐级寻迹的方式构建棉株群体,以MATLAB为开发工具,开发了基于形态参数的棉花可视化系统,进行动态碰撞检测与参数优化,实现了棉株群体可视化展示和三维位置点坐标数据的输出。     

基于DEM和OpenGL的毕节示范区三维可视化

随着地理信息系统技术和计算机图形学的飞速发展,三维可视化成为当前国内外研究的热点。数字高程模型是地理信息系统的重要组成部分,是进行地形显示和分析的基础数据。本文以windows XP系统和Visual c++6.0为平台,基于DEM和遥感图像数据源,利用基本OpenGL函数编程技术开发了毕节示范区地形可视化实时显示、漫游平台,能进行预处理,实现光照、纹理映射等不同模式的三维地形可视化。     

生菜新品种翡翠生菜

生菜质地鲜嫩,清香易生食,营养价值高,具有促进人体血液循环催眠利尿等保健作用。介绍了生菜品种特征特性,从育苗、定植、田间管理和病虫害防治4个方面谈了栽培技术措施。     

基于几何参数模型和OpenGL的油菜花朵可视化研究

为构建可视化油菜生长系统,本研究以油菜花朵为研究对象,通过对2种氮肥水平下3种油菜品种的盆栽试验数据进行统计分析,建立了油菜花柄和花蕾的几何参数模型.在此基础上,进一步探讨了油菜花朵组件三维建模技术,构建了基于组件形态特征参数的花柄与花萼几何模型,其中,以圆柱体模拟花柄,12×9个四边形模拟花萼曲面;通过组合多个几何图...     

基于激光扫描点云数据的植物叶片三维可视化

利用三维激光扫描系统得到单个黄瓜叶片的点云数据,借助imageware软件对点云数据进行缩减和坐标转换处理,并在OpenGL中通过三角网格化处理得到能反映叶片真实几何形态的三维模型,同时运用着色技术实现了单个叶片的三维可视化,达到了较逼真的可视化效果,为建立黄瓜植株三维模型的可视化提供了基础。     

一个基于曲面结构与方向优化的实时可视化方法

提出一种基于映射曲面形式的三维映射曲面可视化方法,和传统的高度场表示采用的双变元三次多项式曲面形式相比,实网格分布数据点的可视化能够实现高精度表现,具有灵活性高,执行效率高,能够适于多样应用.最后给出了利用OpenGL图像接口的实现方法及特点分析,并给出了实验分析结果,对其运行效率进行了验证.     

基于面绘制的心脏三维数据可视化方法研究

针对目前体绘制方法存在着绘制速度慢,计算开销大,交互时间长等问题,提出了基于面绘制,结合VC 6.0下Open GL图形库开发运行环境进行的心脏三维数据可视化方法研究,并针对生成的三维模型进行任意点或面的剖分,实现心脏内部某一指定位置的定位观察。通过实践,研究使用的方法能够有效地解决心脏三维数据的可视化问题,同时,可在三维空间内任意对心脏模型进行剖分,创建的三维图像清晰的显示了心脏内部结构,实现了心脏任意位置的三维定位观察。     

基于OpenGL和VC的树木三维可视化模拟实现

采用VC++6.0语言为开发平台,结合OpenGL开放式图形库,以红松为例,通过树木模型的构建、绘制,基本实现了静态单木可视化模拟,达到了较逼真的树木三维可视化效果。同时,运用纹理贴图技术,描绘真实感的树木生长的环境。试验证明,所述的原理方法可行,所实现的效果符合可视化的要求,能为林业经营规划系统的开发提供模块和技术支持。     

半色调图像纹理特征提取方法

提出基于局部二值化模式和像素相关算子的半色调图像纹理特征提取方法，以实现误差分散类半色调图像的分类。该方法是将误差分散类图像先进行局部二值化模式变换，再以任一像素点为中心，取适当的距离提取八个方向的像素相关值作为图像的特征向量，最后将提取的特征通过BP神经网络进行分类。实验结果表明，提出的算法适用于二值图像的特征提取，能够降低局部二值模式的特征维数，提高时间效率和空间利用率；相对灰度共生矩阵算法提出的算法在计算复杂度、识别精度等性能方面都有所改善。     

基于可见光光谱的幼龄沉香图像分割与特征提取研究

为促进数字图像处理技术在珍贵树种营养分析中的高效应用，以幼龄沉香为研究对象，运用大津法与K-Means算法分别对试验获取的幼龄沉香可见光图像进行分割，对2种分割算法进行比较研究。基于图像分割结果，提取R、G、B等8种颜色特征并进行主成分分析，同时计算沉香图像的最小外接矩形的矩形度RE。结果表明，1）大津法与K-Means算法均可实现对多张幼龄沉香可见光图像的分割，大津法较K-Means算法分割速度快，但分割精度小于K-Means算法，在具体分割时应根据实际需要对2种算法进行选择。2）提取的8种颜色特征的3个主成分累计贡献率可达到99%，可作为颜色特征；最小外接矩形的矩形度RE能够表达沉香轮廓内面积CA与最小外接矩形面积LA的比值，可作为形状特征，将这种特征因子用于构建沉香微量元素含量预测模型，有利于缩短建模时间并提高模型的精度。综上所述，研究结果可促进数字图像处理技术在珍贵树种营养诊断中的进一步发展，为精准林业提供参考。     

中华绒螯蟹数量和规格的计算机识别

利用数字图像处理知识和计算机视觉技术,对中华绒螯蟹的图像进行分析,编制了相应的计算程序,提取了重要特征,对其表面水珠等进行了去噪处理,并对其数量和规格进行统计和分析。所得结论为其数量和发育状况的识别提供了客观的依据,对进一步研究中华绒螯蟹的生长、发育和健康状况以及性早熟等问题具有一定的指导意义。     

IFC化肥增效剂在莴笋上的应用研究

研究了IFC化肥增效剂用量对莴笋营养生长及产量的影响。结果表明:IFC化肥增效剂能够促进莴苣生长,提高莴苣的株高、鲜重和含水量,降低含糖量。在施有机肥150kg/hm2的基础上,以增施IFC化肥增效剂30kg/hm2效果最好。     

黄顶菊种子的图像分割及特征提取

针对黄顶菊种子人工识别时存在的主观性强、效率低、可重复性差等缺点,提出利用计算机视觉和图像处理技术提取黄顶菊种子特征参数的方法,研究了黄顶菊种子图像的分割方法、目标提取及种子图像中形态和颜色特征的提取方法,分析了各形态特征参数的相关性,筛选出了能精确反映黄顶菊种子几何特征的参数,验证了各特征参数提取方法的有效性,为后期的种子自动识别提供了依据。     

叶用莴苣叶片总蛋白质双向电泳影响因素的研究

以叶用莴苣叶片为试材,研究17cm固相pH梯度胶条(pH 4～7)体系下双向电泳不同的提取方法、上样体积、定量方法等影响因素,力求确定其理想的双向电泳条件。结果表明,酚-甲醇/醋酸铵沉淀法对蛋白质提取更彻底,效果更好。对于蛋白质定量的试验,相比于常规的Bradford方法,利用无干扰蛋白质定量试剂盒具有更好的准确性。考虑叶片总蛋白质中大量Rubisco的存在,应相对增加上样量,采用考马斯亮蓝染色时取800μg到1 100μg蛋白质进行双向电泳比较合理。     

水培生菜适宜营养液配方筛选研究

以生菜为材料,对4种不同的营养液配方水培生菜的形态指标和生理指标进行测定,并作差异显著性分析,结果表明:B(N 190.0 mg/L,P 44.4 mg/L,K 367.9 mg/L,Ca 42.0 mg/L,Mg 28.8mg/L,S 26.7 mg/L)和D(N 151.1 mg/L,P 61.5 mg/L,K 451.3 mg/L,Ca 48.0 mg/L,Mg 60.8mg/L,S 155.6 mg/L)2个配方比较适宜生菜的水培生产。     

光声光谱法检测生菜中的敌敌畏残留

为给蔬菜的农药残留检测提供一种快速有效的方法,配置不同浓度的敌敌畏样本,用光声光谱法测定,光谱扫描范围为300~800 nm,调制频率为8~200 Hz。结果表明,利用光声光谱法对生菜中的敌敌畏残留进行检测,线性范围在0.014~0.885μg/m L之间,相关系数r=0.998 5,检出限为0.012μg/m L,与气相色谱法相比无明显差异且测量结果较精确。     

论莴苣的起源和进化

本文根据有关历史文献和莴苣的分布及生理生态特点,提出:地中海沿岸为莴苣的初生原产中心。欧洲南部为直立莴苣、结球莴苣、皱叶莴苣的次生原产中心,中国北方为茎用莴苣的次生原产中心。     

图像处理技术在植物叶面特征提取中的应用

介绍了一种采用数字摄像头或CCD(Charge Couple Device)机获取叶片的数字图像,建立运用计算机图像处理技术,快速、准确地测定叶片面积、周长及其他相关特征值的叶片测量系统软件。该软件是利用VC++6.0语言,根据该文的算法编写的;它基于Windows平台,具有非常友好的用户界面,采用交互方式实现图像分割、系统标定和最终测量,提高了可靠性和测量精度,实现了非破坏性地测量,在农业、林业等领域具有广泛的应用前景。