基于Micro-CT的麦粒内害虫侵染研究

准确检测粮粒内部早期虫害侵蚀,可提前判断储粮受侵染状况,对及时确定合理的防治措施具有重要的意义。该文提出基于Micro-CT系统的麦粒内部早期侵染无损检测的方法。试验以显微CT投影数据的振荡幅度和灰度差来确定Micro-CT最佳参数组合。麦粒主要成分厚度1～6 mm变化时,距麦粒茸毛端基准面等距离处的灰度立方体的平均灰度值,会随着厚度的降低而增大。分析麦粒长轴朝向与旋转台面之间的夹角为0、45?、90?的麦粒平均灰度值,得麦粒平均灰度值由0时的80.406上升至90?时的88.544。用FDK算法(Feldkamp,Davis,Kress)重建试验中侵染粒的投影数据,统计得出米象横截面外观由单个圆形变成卵圆形再转变为多个圆形或卵圆形的组合,米象与虫洞之间的空隙逐渐增大,虫洞从表皮侵蚀至麦粒腹沟再扩张至表皮附近。利用Mimics平台绘制的三维可视化数据可得,米象发育过程中米象外观由杆状变为椭球形再发育出各个器官,米象长度由卵期0.37～0.5 mm发育到成虫期2.7～4.3 mm,宽度由卵期0.26～0.3 mm发育到成虫期0.97～1.3mm,米象体积在蛹期达到最大,虫洞由表皮逐渐向麦粒中心延伸扩展并最终贯穿整个麦粒。结果表明,利用Micro-CT系统进行无损检测可准确表达各龄期侵染粒内部微观结构的变化过程,为麦粒内部害虫的早期自动检测提供理论依据。