基于三维重建的大豆植株动态连续监测研究

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anavelgato234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大豆植株作物表型研究指大豆植株作物表现出来的性状特点,采用基于三维重建的方法对作物进行三维信息的获取并测量其表型不仅具有无损和可重复性的优点,而且准确性高。并且测量作物表型的研究很多,但是对作物苗期的动态连续监测研究较少,连续测量大豆植株作物表型是监测作物生长发育状态的重要基础。本试验针对作物表型的研究,检测基于三维重建的方法的可行性和准确性,并动态连续地监测其苗期的生长状态。因此本试验选取中国重要粮食作物之一的大豆作为研究对象,在实验室栽培大豆植株盆栽以及采集数据。将传统方法与本试验采用的三维重建方法做对比,对大豆植株苗期的株高、株宽和叶面积进行测量,检验本试验所用方法的准确性和有效性。主要内容如下:(1)使用佳能相机获取原始大豆植株苗期图像信息,并基于Sf M(Structure from Motion)和MVS(Multi View Stereo)的方法获取了大豆植株苗期的点云数据;(2)首先使用体素化栅格的方法进行了简化,接着使用半径滤波、统计滤波和颜色滤波三种滤波器结合的方法对点云进行了去噪;(3)采用选取作物关键点之间的距离进行计算的方法测量了株高和株宽,并参照了人工测量的结果,对比了两种方法的测量结果,株高测量误差为1.29%,株宽的测量误差为0.95%。接着采用基于区域增长的方法对大豆植株进行了分割;(4)使用基于区域增长的网格三角化方法测量了大豆植株的叶面积,并参照了基于图像处理技术的方法测量大豆植株叶面积的测量结果,3株大豆植株测量结果误差分别为3.396%、3.092%、3.451%;(5)使用基于点云数据的方法和人工测量的方法,连续记录了4次监测的3株大豆植株的株高和株宽。在27天中,3株大豆植株的株高增长量分别为17.81mm、18.95mm、22.94mm;株宽的增长量分别为41.88mm、40.66mm、42.30mm。试验结果表明,通过人工测量方法和基于三维点云数据测量株高和株宽,误差不超过1.3%,通过基于图像的测量方法和基于三维点云的测量方法测量叶面积,误差不超过3.4%。因此,本试验中采用的基于三维重建的测量方法准确且高效。并且,通过连续监测3株大豆植株的生长,发现大豆植株在前期生长迅速。因此在平时种植大豆时可以在前期多注意观察它的生长状态,开拓了种植大豆增产的新篇章。
其他文献
近年来,随着5G通讯设备和电子产品不断向高功率化、集成化和小型化方向发展,电子设备及其元器件的发热量大幅度增加,严重影响了电子设备的正常工作,缩短了其使用寿命。此外,各种电磁辐射也会对精密电子仪器产生电磁干扰,甚至对人体造成潜在的伤害。因此,开发新型的高性能导热吸波材料,对实现电子设备的高导热和抗电磁干扰具有重要的应用价值和巨大的经济效益。为此,本文开展的研究工作包括:1.以零维氮化铝(Al N)
学位
以积极心理学理念为指导,确立了“以人为本,用平等与尊重呵护学生成长;以生为本,用自主与自由促进学生发展”的班级育人理念,在班级管理实践中关注学生的积极行为和积极品质,注重班级文化建设,构建温暖的班级环境;采取自主管理模式,构建班级自主管理系统;使用积极团体技术,提升班级凝聚力;运用焦点解决的方法,塑造学生良好的行为习惯;借鉴朋辈辅导的模式,改善学生的人际关系;打造多元主题班会,提升活动育人成效;充
期刊
硅基负极材料是提升锂离子电池能量密度的重要材料基础,负极粘结剂性能的优劣是影响硅基负极材料推广应用的关键因素。本文全面综述了锂离子电池负极粘结剂材料的研究及应用进展,详细阐述了粘结剂对于硅基负极材料及锂离子电池电化学性能的影响,简要介绍了目前常用的羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、海藻酸盐(Alg)三种硅基负极粘结剂的特点,重点讨论了聚酰亚胺(PI)材料作为负极粘结剂的优势,其分子结构可
期刊
我国是一个农业大国,山西又是北方旱地的主要粮食产地,由于地理环境的影响,农田作物的生长环境相对贫瘠,农田杂草便成了影响农作物生长的关键因素之一,对北方旱地农田杂草进行充分的认识和利用,就要获取到北方旱地中常见杂草的类别、杂草在田中所占比例等信息。本文将利用深度学习算法,对田间杂草目标检测技术进行研究,为杂草的绿色防控提供新思路。本研究以有机旱作生产体系下与玉米、谷子及大豆等农作物同步生长发育的9类
学位
番茄植株生长状况的研究主要集中于温湿度、光照强度和CO2等方面,对外源电信号与番茄植株的信息存储、电生理相互作用机制研究较少。本文基于多模态理论,引出一种新思想——植物多模态信息存储思想。研究外源电信号引起番茄植株细胞储存的物理参数变化情况,拟合等效电路模型,分析其在不同空间、不同时间、不同组织的模型与阻抗、电阻、电容等物理参数差异;对比外源电信号引起番茄植株根、茎、叶各组织表型特征的变化情况;观
学位
锂离子电池(LIBs)已经成为便携式电子产品和电动汽车最常用的储能设备,具有能量密度高、循环稳定性好、可快速充放电等优势。随着技术的发展,对LIBs提出了更高能量密度的要求,除了继续开发高能量密度的新材料以外,对现有材料的高性能设计也是行之有效的办法。粘结剂能够与导电碳纳米颗粒形成碳-粘结剂域(carbon-binder domain,CBD),直接影响电极中离子和电子的传输效率,以及与电解质接触
期刊
针对含锌粉尘压团工艺粘结剂耗量大、成本高,团块热稳定性差等问题,基于现场物料及配矿方案,通过动态干燥实验,本文研究了干燥参数对含锌粉尘干团块强度和干燥粉末量影响规律,并对含锌粉尘有机粘结剂团块热态失稳机制进行探讨,得出结论:以淀粉为粘结剂制备的含锌粉尘生团块,提高干燥风温和风速、延长干燥时间和增加料层高度均会降低干团块强度、增加干燥粉末量。主要原因是:有机粘结剂热稳定性差,高温易热解;含锌粉尘粒度
期刊
玉米在我国粮食作物总产量中居于前三位,是现代产业体系中的重要原材料。由于连作现象、种植方式和气候条件等影响,山西中北部的玉米大斑病较为严重,产量稳定性受到制约。为了改进传统玉米大斑病田间目测鉴定的分级手段,增强对区域和未来病害发展的认知能力,本研究运用人工智能、图像处理、大数据和无人机多光谱等新一代信息技术,采集玉米大斑病数据,完成玉米大斑病自动化分级工作,设计玉米大斑病数据仓库和预警平台,实现玉
学位
氢化丁腈橡胶(HNBR)是一种高度饱和的弹性体,因其具有优异的物理机械性能、良好的耐油性、耐化学介质、耐热、耐氧化等特点,在汽车工业、油田开采、航空航天、机械工程等领域被大规模应用。然而,HNBR生胶的力学性能通常并不高,很难直接使用,且价格昂贵。因此,通过添加补强填料,开发出高性能HNBR改性材料,是HNBR应用的一个重要研究方向。本论文分别以炭黑、白炭黑及纳米甲壳素为补强填料,制备了三种不同的
学位
我国是农业大国,农作物种植面积大,但近年来由于气候变化无常、温室效应加剧,水资源短缺的现象日益严峻,相应的能被农作物根系吸收利用的土壤含水量也在不断减少,由于农作物正常生长发育所需需水量得不到满足而造成减产,给农民造成了巨大的经济损失。土壤含水量作为农作物需水量的储备库是地表水与地下水联系的关键,是整个大气、植被、土壤循环体的重要组分,是农业科学研究领域的重要参数。故及时、准确地监测和了解土壤含水
学位