一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置及方法。該裝置包括用于調(diào)節(jié)植物根系拍攝距離及角度的定距裝置和圖像采集裝置；定距裝置包括帶刻度導(dǎo)尺和固定于該帶刻度導(dǎo)尺一端的定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)包括一繞所述帶刻度導(dǎo)尺一端旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)轉(zhuǎn)盤，活動(dòng)轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有一置物臺(tái)，該置物臺(tái)放置有需觀察根系的植物；圖像采集裝置包括一可相對(duì)所述帶刻度導(dǎo)尺軸向滑動(dòng)的拍攝平臺(tái)及置于該拍攝平臺(tái)上的單反數(shù)碼相機(jī)，單反數(shù)碼相機(jī)鏡頭沿著帶刻度導(dǎo)尺的導(dǎo)向方向朝向所述植物，設(shè)置于該單反數(shù)碼相機(jī)鏡頭前的無(wú)畸變相機(jī)鏡頭。本發(fā)明裝置及方法，能夠較精確的獲取已取出根系或玻璃容器內(nèi)水培苗根系的高分辨率圖像，得到較精確的根系三維構(gòu)型。
【專利說(shuō)明】一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于根系三維構(gòu)型觀測(cè)技術(shù)的研究領(lǐng)域，主要涉及植物根系在土壤中的空 間分布特征的研究，特別是一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 植物根系構(gòu)型是描述根系在土壤中形態(tài)、結(jié)構(gòu)及空間分布特征的綜合性概念，是 決定植物根系分布及對(duì)土體覓養(yǎng)效率的重要因素。隨著科學(xué)研究的深入，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)根 系三維構(gòu)型的觀測(cè)進(jìn)行了大量研究，但鑒于根系觀測(cè)技術(shù)和方法的局限性，一直以來(lái)對(duì)植 物根系的原位動(dòng)態(tài)觀測(cè)和三維空間重構(gòu)是根系研究的一大難題。
[0003] 目前進(jìn)行根系構(gòu)型的觀測(cè)方法主要有美國(guó)的CID，EI-100等圖像分析系統(tǒng)，根系 三維圖像的捕獲技術(shù)以及自行開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)圖像分析軟件都被用于根系圖像的采集、處 理、特征提取與分析處理等。但這些觀測(cè)系統(tǒng)和軟件安裝復(fù)雜，操作繁瑣，且對(duì)于植物整個(gè) 三維構(gòu)型的分析上有一定的難度，同時(shí)這些儀器在盆栽試驗(yàn)中搬運(yùn)、安裝和測(cè)定相對(duì)較困 難，且像類似于微根管的圖像獲取技術(shù)，在一定程度上根管會(huì)阻礙根系的生長(zhǎng)及延伸方向， 且每次進(jìn)行圖像采集時(shí)都要尋找同一根系，限制了觀測(cè)的準(zhǔn)確性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種用于進(jìn)行植物根系原位動(dòng)態(tài)觀測(cè)和定量分析的 用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置， 包括用于調(diào)節(jié)植物根系拍攝距離及角度的定距裝置和用于采集植物根系圖像的圖像采集 裝置；所述定距裝置包括帶刻度導(dǎo)尺和固定于該帶刻度導(dǎo)尺一端的定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述定 距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)包括一繞所述帶刻度導(dǎo)尺一端旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)轉(zhuǎn)盤，所述活動(dòng)轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有一置物 臺(tái)，該置物臺(tái)放置有需觀察根系的植物；所述圖像采集裝置包括一可相對(duì)所述帶刻度導(dǎo)尺 軸向滑動(dòng)的拍攝平臺(tái)及置于該拍攝平臺(tái)上的單反數(shù)碼相機(jī)，所述單反數(shù)碼相機(jī)鏡頭沿著帶 刻度導(dǎo)尺的導(dǎo)向方向朝向所述植物根系。
[0006] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述圖像采集裝置還包括一設(shè)置于所述單反數(shù)碼相機(jī)鏡頭前 的無(wú)畸變相機(jī)鏡頭。
[0007] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述活動(dòng)轉(zhuǎn)盤通過(guò)設(shè)置于所述定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)中心的轉(zhuǎn)軸旋 轉(zhuǎn)；所述定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)還包括一用于限制所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定板。
[0008] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述拍攝平臺(tái)通過(guò)設(shè)置于其下方的滑輪滑動(dòng)；所述拍攝平臺(tái) 還包括一控制所述單反數(shù)碼相機(jī)升降的升降臺(tái)，以調(diào)節(jié)所述單反數(shù)碼相機(jī)的拍攝高度。
[0009] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述置物臺(tái)邊緣中心處設(shè)置有一縱向固定桿，所述縱向固定 桿上設(shè)置有一可升降的懸臂桿，所述植物懸掛于所述懸臂桿上，且該植物懸立于所述置物 臺(tái)中心上方。
[0010] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述置物臺(tái)上放置有用于栽培植物的玻璃容器，所述玻璃容 器包括盛有營(yíng)養(yǎng)液的玻璃框和用于蓋住所述玻璃框的玻璃蓋，所述玻璃蓋上設(shè)置有植物孔 和通氣孔，所述植物孔用于固定所述植物，并使所述植物的根系位于所述玻璃蓋下方。
[0011] 本發(fā)明的第二目的在于提供了一種采用上述所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型 的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，包括如下步驟， 51 :將待測(cè)植物懸掛于所述懸臂桿上； 52 :使懸掛的植物根系保持靜止?fàn)顟B(tài)，并對(duì)該植物根系進(jìn)行定距觀測(cè)拍照；拍攝時(shí)利 用帶刻度導(dǎo)尺調(diào)整好單反數(shù)碼相機(jī)與植物根系之間的距離，并保持統(tǒng)一距離，轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)轉(zhuǎn) 盤對(duì)植物根系進(jìn)行多角度拍攝，從而獲取等距的多角度相同比例的根系圖像； 53 :將捕獲的圖像進(jìn)行灰度處理，利用Adobe公司開(kāi)發(fā)的Photoshop CC圖像處理軟 件，對(duì)圖片進(jìn)行歸類整理，保存于Adobe Bridge軟件的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)AutoCAD或者 CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)，得到植物根系三維重構(gòu)圖。
[0012] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述步驟S3中，所述使用Photoshop CC圖像處理軟件用于還 原二維圖像與現(xiàn)實(shí)根系間1:1的大小關(guān)系；所述通過(guò)AutoCAD或者CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)時(shí) 需將所述1:1的灰度圖像進(jìn)行二維至三維影像的跟蹤、轉(zhuǎn)化，并存入Microsoft Office數(shù)據(jù) 庫(kù)，最終得到植物根系的三維構(gòu)型。
[0013] 本發(fā)明的第三目的在于提供了一種采用上述所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型 的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，包括如下步驟， 501 :將待測(cè)植物芽苗置于所述玻璃容器內(nèi)； 502 :對(duì)該植物根系進(jìn)行定距觀測(cè)拍照，拍攝時(shí)利用帶刻度導(dǎo)尺調(diào)整好單反數(shù)碼相機(jī)與 植物根系之間的距離，并保持統(tǒng)一距離，轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)轉(zhuǎn)盤對(duì)植物根系進(jìn)行多角度拍攝，從而獲 取等距的多角度相同比例的根系圖像； 503 :定期對(duì)玻璃容器內(nèi)的植物根系進(jìn)行圖像采集； 504 :將捕獲的圖像進(jìn)行灰度處理，利用Adobe公司開(kāi)發(fā)的Photoshop CC圖像處理軟 件，對(duì)圖片進(jìn)行歸類整理，保存于Adobe Bridge軟件的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)AutoCAD或者 CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)，得到植物根系三維重構(gòu)圖。
[0014] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述步驟S04中，所述使用Photoshop CC圖像處理軟件用于 還原二維圖像與現(xiàn)實(shí)根系間1:1的大小關(guān)系；所述通過(guò)AutoCAD或者CorelDRAW進(jìn)行表達(dá) 時(shí)需將所述1:1的灰度圖像進(jìn)行二維至三維影像的跟蹤、轉(zhuǎn)化，并存入Microsoft Office數(shù) 據(jù)庫(kù)，最終得到植物根系的三維構(gòu)型。
[0015] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的裝置能夠較真實(shí)的重構(gòu)根 系的三維圖像，從而達(dá)到定量研究植物根系三維構(gòu)型的目的；特別的是本裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，取材方便，制作和操作簡(jiǎn)單，易于攜帶；且其圖像重構(gòu)方法，軟件較普遍，易于實(shí)際操作， 實(shí)用性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1本發(fā)明一實(shí)施例試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2本發(fā)明另一實(shí)施例示意裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3圖2的俯視圖。
[0019] 圖4玻璃容器裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖5根系重構(gòu)結(jié)果圖。
[0021] 圖中：1_定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，2-拍攝平臺(tái)，3-帶刻度導(dǎo)尺，4-單反數(shù)碼相機(jī)，5-轉(zhuǎn)軸， 6_活動(dòng)轉(zhuǎn)盤，7-縱向固定桿，8-升降臺(tái)，9-滑輪，10-植物，11-旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定板，12-無(wú)畸變相 機(jī)鏡頭，13-升降調(diào)節(jié)閥，14-橡皮筋，15-置物臺(tái)，16-置物臺(tái)中心，17-玻璃框，18-玻璃蓋， 19-植物孔，20-通氣孔。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0023] 如圖1-3所示，本發(fā)明的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置，包括用于調(diào)節(jié) 植物根系拍攝距離及角度的定距裝置和用于采集植物根系圖像的圖像采集裝置；所述定距 裝置包括帶刻度導(dǎo)尺3和固定于該帶刻度導(dǎo)尺3 -端的定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1，所述定距旋轉(zhuǎn)平 臺(tái)1包括一繞所述帶刻度導(dǎo)尺3-端旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)轉(zhuǎn)盤6,所述活動(dòng)轉(zhuǎn)盤6上設(shè)置有一置物臺(tái) 15,該置物臺(tái)15放置有需觀察根系的植物10 ;所述圖像采集裝置包括一可相對(duì)所述帶刻度 導(dǎo)尺3軸向滑動(dòng)的拍攝平臺(tái)2及置于該拍攝平臺(tái)2上的單反數(shù)碼相機(jī)4 (如Canon EOS ? Mark III)，所述單反數(shù)碼相機(jī)4鏡頭沿著帶刻度導(dǎo)尺3的導(dǎo)向方向朝向所述植物根系。
[0024] 所述圖像采集裝置還包括一設(shè)置于所述單反數(shù)碼相機(jī)4鏡頭前的無(wú)畸變相機(jī)鏡 頭12,該單反數(shù)碼相機(jī)4還配置有快門線，以保證圖像和現(xiàn)實(shí)比例按1:1進(jìn)行重構(gòu)；所述拍 攝平臺(tái)2通過(guò)設(shè)置于其下方的滑輪9滑動(dòng)；所述拍攝平臺(tái)2還包括一控制所述單反數(shù)碼相 機(jī)4升降的升降臺(tái)8,以調(diào)節(jié)所述單反數(shù)碼相機(jī)4的拍攝高度。
[0025] 所述活動(dòng)轉(zhuǎn)盤6通過(guò)設(shè)置于所述定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1中心的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；所述定距旋轉(zhuǎn) 平臺(tái)1還包括一用于限制所述轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定板11 ;所述單反數(shù)碼相機(jī)4在定距 旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1的控制下從不同角度對(duì)根系的生長(zhǎng)情況進(jìn)行二維灰度影響的捕獲，重構(gòu)時(shí)需利 用根系在不同角度的位置，達(dá)到真實(shí)還原的作用。
[0026] 實(shí)施例一： 如圖1所示，所述置物臺(tái)15邊緣中心處設(shè)置有一縱向固定桿7,所述縱向固定桿上設(shè)置 有一可升降的懸臂桿(通過(guò)一升降調(diào)節(jié)閥13實(shí)現(xiàn)該懸臂桿的上下滑動(dòng))，所述植物10懸掛 于所述懸臂桿上，該植物通過(guò)橡皮筋14或其他固定固定方式來(lái)固定，且該植物10懸立于所 述置物臺(tái)中心16上方。
[0027] 針對(duì)上述所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置提出了一種試驗(yàn)方法，包 括如下步驟， 51 :將待測(cè)植物10懸掛于所述懸臂桿上； 52 :使懸掛的植物根系保持靜止?fàn)顟B(tài)，并對(duì)該植物根系進(jìn)行定距觀測(cè)拍照；拍攝時(shí)利 用帶刻度導(dǎo)尺3調(diào)整好單反數(shù)碼相機(jī)4與植物10根系之間的距離，并保持統(tǒng)一距離，轉(zhuǎn)動(dòng) 活動(dòng)轉(zhuǎn)盤6對(duì)植物10根系進(jìn)行多角度拍攝，從而獲取等距的多角度相同比例的根系圖像； 53 :將捕獲的圖像進(jìn)行灰度處理，利用Adobe公司開(kāi)發(fā)的Photoshop CC圖像處理軟 件，對(duì)圖片進(jìn)行歸類整理，保存于Adobe Bridge軟件的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)AutoCAD或者 CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)，得到植物根系三維重構(gòu)圖。
[0028] 所述步驟S3中，所述使用Photoshop CC圖像處理軟件用于還原二維圖像與現(xiàn)實(shí) 根系間1:1的大小關(guān)系；所述通過(guò)AutoCAD或者CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)時(shí)需將所述1:1的灰 度圖像進(jìn)行二維至三維影像的跟蹤、轉(zhuǎn)化，并存入Microsoft Office數(shù)據(jù)庫(kù)，最終得到植物 根系的三維構(gòu)型。
[0029] 實(shí)施例二： 如圖2-4所示，所述置物臺(tái)15上放置有用于栽培植物的玻璃容器，所述玻璃容器包括 盛有營(yíng)養(yǎng)液的玻璃框17和用于蓋住所述玻璃框17的玻璃蓋18,所述玻璃蓋18上設(shè)置有 植物孔19和通氣孔20,該通氣孔20方便植物根系通氣，所述植物孔19用于固定所述植物 10,并使所述植物10的根系位于所述玻璃蓋18下方。
[0030] 針對(duì)上述所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置提出了一種試驗(yàn)方法，按 以下步驟進(jìn)行： (1) 將植物10根系放置于透明玻璃容器的水中，用泡沫進(jìn)行固定：選用透明度和透光 度大于90%的玻璃做成正方形容器，作為盆栽裝置，采用水培，對(duì)水中根系進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)； (2) 將單反數(shù)碼相機(jī)4放置在定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1的另一端，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸5,定距對(duì)根系進(jìn)行 不同角度的圖像捕獲。本發(fā)明的上述（1)中的，定距對(duì)盆中根系進(jìn)行了與方形容器對(duì)應(yīng)的 四個(gè)面的根系圖像的采集； (3) 將捕獲的灰度圖像通過(guò)Canon公司開(kāi)發(fā)的Digital Photo Professional Version 3. 13. 0. 1數(shù)碼暗房軟件，提取300DPI的二維圖像，通過(guò)測(cè)量相機(jī)及所使用鏡頭法蘭距，計(jì) 算拍攝影像所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)根系大小比例； (4) 使用Adobe公司開(kāi)發(fā)的Photoshop CC圖像處理軟件，還原二維圖像與現(xiàn)實(shí)根系間 1:1的大小關(guān)系，對(duì)圖片進(jìn)行歸類整理，并保存于Adobe Bridge軟件的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)中； (5) 對(duì)應(yīng)圖像置入Corel公司的CorelDRAW軟件中，進(jìn)行二維至三維影像的跟蹤、轉(zhuǎn)化， 并存入Microsoft Office數(shù)據(jù)庫(kù)； (6) 使用Autodesk公司的可視化圖形套件表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)中信息，最終獲得所拍攝根系的 三維數(shù)字化模型及根系特征圖像。
[0031] 上述實(shí)施例一及二的圖像重構(gòu)效果圖如圖5所示。
[0032] 下面結(jié)合所捕獲的根系圖像，對(duì)根系重構(gòu)原理進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0033] 首先，根據(jù)根系拍攝時(shí)，相機(jī)與根系之間的距離，利用三角形原理，計(jì)算根系的的 實(shí)際大小比例； 其次，將獲取的根系灰度圖像，按照實(shí)際比例進(jìn)行處理，用Photoshop CC圖像處理軟件 處理圖像，使所捕獲的圖像與實(shí)際根系成1:1比例； 再次，將處理好的圖像置入Corel公司的CorelDRAW軟件中，進(jìn)行二維至三維影像的跟 蹤、轉(zhuǎn)化，并存入Microsoft Office數(shù)據(jù)庫(kù)。所述二維至三維的圖像轉(zhuǎn)換，即利用多角度的 根系圖像，確定根系在三維空間所伸長(zhǎng)的方向，進(jìn)行線性跟蹤。
[0034] 最后，將上述三維數(shù)據(jù)，使用Autodesk公司的可視化圖形套件進(jìn)行表達(dá)，再進(jìn)行 渲染，最終獲得所拍攝根系的三維數(shù)字化模型及根系特征圖像。
[0035] 以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作 用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括用于調(diào)節(jié)植物根系拍攝 距離及角度的定距裝置和用于采集植物根系圖像的圖像采集裝置；所述定距裝置包括帶刻 度導(dǎo)尺和固定于該帶刻度導(dǎo)尺一端的定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)包括一繞所述帶刻 度導(dǎo)尺一端旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)轉(zhuǎn)盤，所述活動(dòng)轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有一置物臺(tái)，該置物臺(tái)放置有需觀察根 系的植物；所述圖像采集裝置包括一可相對(duì)所述帶刻度導(dǎo)尺軸向滑動(dòng)的拍攝平臺(tái)及置于該 拍攝平臺(tái)上的單反數(shù)碼相機(jī)，所述單反數(shù)碼相機(jī)鏡頭沿著帶刻度導(dǎo)尺的導(dǎo)向方向朝向所述 植物根系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述 圖像采集裝置還包括一設(shè)置于所述單反數(shù)碼相機(jī)鏡頭前的無(wú)畸變相機(jī)鏡頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述 活動(dòng)轉(zhuǎn)盤通過(guò)設(shè)置于所述定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)中心的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；所述定距旋轉(zhuǎn)平臺(tái)還包括一用于 限制所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述 拍攝平臺(tái)通過(guò)設(shè)置于其下方的滑輪滑動(dòng)；所述拍攝平臺(tái)還包括一控制所述單反數(shù)碼相機(jī)升 降的升降臺(tái)，以調(diào)節(jié)所述單反數(shù)碼相機(jī)的拍攝高度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述 置物臺(tái)邊緣中心處設(shè)置有一縱向固定桿，所述縱向固定桿上設(shè)置有一可升降的懸臂桿，所 述植物懸掛于所述懸臂桿上，且該植物懸立于所述置物臺(tái)中心上方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述 置物臺(tái)上放置有用于栽培植物的玻璃容器，所述玻璃容器包括盛有營(yíng)養(yǎng)液的玻璃框和用于 蓋住所述玻璃框的玻璃蓋，所述玻璃蓋上設(shè)置有植物孔和通氣孔，所述植物孔用于固定所 述植物，并使所述植物的根系位于所述玻璃蓋下方。
7. -種采用權(quán)利要求5所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其 特征在于：包括如下步驟， 51 :將待測(cè)植物懸掛于所述懸臂桿上； 52 :使懸掛的植物根系保持靜止?fàn)顟B(tài)，并對(duì)該植物根系進(jìn)行定距觀測(cè)拍照；拍攝時(shí)利 用帶刻度導(dǎo)尺調(diào)整好單反數(shù)碼相機(jī)與植物根系之間的距離，并保持統(tǒng)一距離，轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)轉(zhuǎn) 盤對(duì)植物根系進(jìn)行多角度拍攝，從而獲取等距的多角度相同比例的根系圖像； 53 :將捕獲的圖像進(jìn)行灰度處理，利用Adobe公司開(kāi)發(fā)的Photoshop CC圖像處理軟 件，對(duì)圖片進(jìn)行歸類整理，保存于Adobe Bridge軟件的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)AutoCAD或者 CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)，得到植物根系三維重構(gòu)圖。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特征 在于：所述步驟S3中，所述使用Photoshop CC圖像處理軟件用于還原二維圖像與現(xiàn)實(shí)根系 間1:1的大小關(guān)系；所述通過(guò)AutoCAD或者CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)時(shí)需將所述1:1的灰度圖 像進(jìn)行二維至三維影像的跟蹤、轉(zhuǎn)化，并存入Microsoft Office數(shù)據(jù)庫(kù)，最終得到植物根系 的三維構(gòu)型。
9. 一種采用權(quán)利要求6所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其 特征在于：包括如下步驟， S01 :將待測(cè)植物芽苗置于所述玻璃容器內(nèi)； 502 :對(duì)該植物根系進(jìn)行定距觀測(cè)拍照，拍攝時(shí)利用帶刻度導(dǎo)尺調(diào)整好單反數(shù)碼相機(jī)與 植物根系之間的距離，并保持統(tǒng)一距離，轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)轉(zhuǎn)盤對(duì)植物根系進(jìn)行多角度拍攝，從而獲 取等距的多角度相同比例的根系圖像； 503 :定期對(duì)玻璃容器內(nèi)的植物根系進(jìn)行圖像采集； 504 :將捕獲的圖像進(jìn)行灰度處理，利用Adobe公司開(kāi)發(fā)的Photoshop CC圖像處理軟 件，對(duì)圖片進(jìn)行歸類整理，保存于Adobe Bridge軟件的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)AutoCAD或者 CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)，得到植物根系三維重構(gòu)圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于研究根系三維構(gòu)型的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特 征在于：所述步驟S04中，所述使用Photoshop CC圖像處理軟件用于還原二維圖像與現(xiàn)實(shí) 根系間1:1的大小關(guān)系；所述通過(guò)AutoCAD或者CorelDRAW進(jìn)行表達(dá)時(shí)需將所述1:1的灰 度圖像進(jìn)行二維至三維影像的跟蹤、轉(zhuǎn)化，并存入Microsoft Office數(shù)據(jù)庫(kù)，最終得到植物 根系的三維構(gòu)型。
【文檔編號(hào)】G06T17/00GK104186239SQ201410449227
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】陳蘇英, 馬祥慶, 江碩, 吳鵬飛 申請(qǐng)人:福建農(nóng)林大學(xué)