基于X-CT的玉米根茬原位无损伤建模

作者：赵旭; 邢路雨; 申诗凡; 章岱兴; Liu J M

来源：农业工程技术(温室园艺), 2020, 40(30): 92.

• 玉米根茬
• 无损建模
• X-CT
• 变分水平集

免耕播种技术是提高作物产量的重要途径之一,切割根茬-土壤团聚体的高性能切刀是其顺利实施的关键机械部件。玉米根茬的复杂结构和土壤内部结构的特性导致原位无损的玉米根茬3D建模难以实现,严重阻碍有限元模拟助高效切刀研发。幸运的是,X-CT技术可以实现玉米根茬原位无损伤建模,其系统的流程包括玉米根茬-土壤团聚体CT扫描,基于Hanning滤波函数的滤后反投影(filtered back-projection),基于变分水平集的根茬分割和基于形态操作的后处理。玉米根茬的3D原位重构模型呈现出完整的、结构复杂且原位状态的几何形态,是目前其他技术无法构建的理想模型。该研究首次通过CT技术建立玉米根茬的3D原位重构模型,为玉米根茬-土壤团聚体切割有限元精确仿真提供了可靠的几何模型,并为植物根系的相关研究提供了借鉴。

• 单位
  自动化学院; 辽宁科技大学