[发明专利]一种基于CT技术的作物幼苗苗钵破损检测方法

摘要

本发明公开了一种基于CT技术的作物幼苗夹持取苗过程中苗钵破损检测方法和装置，包括：制作幼苗夹持取苗装置，制作用于放置作物幼苗的苗盒，作物幼苗不同夹取状态下的扫描，苗钵中孔隙提取。其中夹持取苗装置的制作：支撑柱连接底座和盖板；滑块固定在盖板底面，滑块与取苗臂铰接，取苗臂下端固定夹针；夹取螺杆两端穿出取苗臂，与螺母通过螺纹配合实现夹针的收紧或张开。苗盒的制作：外壁为圆柱形，内壁为倒置四棱台、尺寸与穴盘苗苗钵尺寸匹配。本发明利用CT扫描仪对不同夹取状态下的作物穴盘苗进行断层扫描，对苗钵中的孔隙提取并三维可视化，研究苗钵内部新生孔隙和缝隙产生和扩展，为取苗末端执行器结构设计和夹取参数选择提供依据。

主权项

一种基于CT技术的作物幼苗夹持取苗过程中苗钵破损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制作用于CT扫描的作物幼苗夹持取苗装置：作物幼苗夹持取苗装置包括底座(1)、支撑柱(2)、盖板(3)、滑块(4)、取苗臂(5)、夹取螺杆(6)、夹取螺母(7)和夹针(8)；所述底座(1)呈同心圆环形状；所述盖板(3)呈圆形；所述支撑柱(2)连接下部的圆环底座(1)和上部的圆形盖板(3)；所述底座(1)和所述盖板(3)相互平行；所述滑块(4)通过穿过盖板上长槽孔(3‑1)的螺钉固定连接在盖板底面；所述取苗臂(5)与所述滑块(4)之间铰接；所述夹取螺杆(6)的两端设有螺纹，所述夹取螺杆(6)两端穿出所述取苗臂(5)的通孔槽；所述夹取螺杆(6)两端与所述夹取螺母(7)之间螺纹配合；所述夹取螺母(7)穿过所述取苗臂的通孔槽，并且夹取螺母(7)的两端挡住所述通孔槽；在夹取螺杆(6)转动时能够带动所述夹取螺母(7)直线运动，再带动取苗臂(5)绕与所述滑块(4)的铰接点旋转，实现取苗臂(5)的收紧或松开；所述取苗臂(5)下方的通孔(5‑1)中固定两根夹针(8)；S2、制作用于放置作物幼苗的苗盒：苗盒(9)由均匀的薄壁材料制成，外壁为圆柱形，内壁呈倒置四棱台形状，倒置四棱台的尺寸与蔬菜穴盘苗的苗钵的尺寸匹配，苗盒的壁厚为1～3mm；S3、将作物幼苗在不同夹取状态下进行断层扫描：依次分别对穴盘苗进行苗钵未插入夹针状态、苗钵插入夹针但夹针未夹紧状态和夹针夹紧到最大位移状态这三个状态进行扫描，将苗钵插入夹针状态到夹针夹紧到最大位移状态的扫描分解为夹针不同夹持位移量下的扫描，不同夹取状态下的扫描连续进行，即扫描完一个状态后立即进行下一个状态的扫描；S4、苗钵中的孔隙提取：在CT扫描仪操作系统中读取所有孔隙阈值取平均值，得到孔隙的平均阈值范围0～N，对所有断层图片执行分割提取命令，将分割提取命令中的阈值范围设置为N+1～1000，得到苗钵中除去孔隙的其它物质的三维可视化图形，对生成的三维图形执行提取最大物体命令，最后对三维图像进行属性设置，将三维图像中的物体属性设置为0，将背景的属性设置为大于0的数值，重新生成的可见物体即为孔隙。