| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-13页 |
| 1 绪论 | 第13-24页 |
| ·课题研究背景和意义 | 第13-14页 |
| ·国内外根系研究现状及发展趋势 | 第14-16页 |
| ·根系田间观测法 | 第14-15页 |
| ·根系的模拟观测法 | 第15页 |
| ·近代根系研究方法 | 第15-16页 |
| ·数字图像处理技术在植物根系研究中的发展概况 | 第16-23页 |
| ·图像边缘检测技术发展现状 | 第17-18页 |
| ·分形理论发展现状 | 第18-20页 |
| ·摄像机标定技术研究现状 | 第20-23页 |
| ·本论文的主要内容 | 第23-24页 |
| 2 基于分形理论的植物根系图像边缘检测 | 第24-42页 |
| ·引言 | 第24页 |
| ·分形理论基本概念 | 第24-25页 |
| ·分形理论的形成与发展 | 第24-25页 |
| ·分形维 | 第25-28页 |
| ·分形维基本概念 | 第25-26页 |
| ·Hausdorff测度 | 第26-27页 |
| ·Hausdorff维 | 第27-28页 |
| ·盒维 | 第28页 |
| ·随机分形 | 第28-31页 |
| ·分形布朗运动的定义 | 第28-29页 |
| ·分形布朗运动的分形参数H和维数D | 第29页 |
| ·一维布朗运动 | 第29-30页 |
| ·多维情况下的分形布朗运动 | 第30-31页 |
| ·基于DFBR场模型的图像边缘检测 | 第31-36页 |
| ·分形参数的算法实现 | 第33-34页 |
| ·H参数计算的改进方法——增容矩阵算法 | 第34-36页 |
| ·植物根系图像处理实验结果分析 | 第36-41页 |
| ·小结 | 第41-42页 |
| 3 植物根系形态分析及其参数计算 | 第42-52页 |
| ·植物根系空间构型 | 第42页 |
| ·植物根系形态模型原理 | 第42-47页 |
| ·植物根系生长模型 | 第42-45页 |
| ·根系的分枝模型 | 第45-47页 |
| ·植物根系形态参数计算及分析 | 第47-50页 |
| ·根系长度测量及长度增长率计算 | 第48-49页 |
| ·根系表面积及面积增长率计算 | 第49页 |
| ·主根平均直径和直径增长率计算 | 第49页 |
| ·主根体积及其体积增长率计算 | 第49页 |
| ·根长密度和根表面积密度计算 | 第49-50页 |
| ·植物根系定性观察分析 | 第50页 |
| ·植物根系形态的动态参数 | 第50-51页 |
| ·小结 | 第51-52页 |
| 4 基于傅立叶变换的植物根系图像拼接技术 | 第52-73页 |
| ·引言 | 第52页 |
| ·图像拼接基本思想 | 第52-53页 |
| ·图像拼接技术概述 | 第52-53页 |
| ·再投影技术 | 第53页 |
| ·根系图像拼接的具体分析 | 第53-66页 |
| ·植物根系图像几何学对准 | 第53-56页 |
| ·平面对应变换的估计 | 第56-58页 |
| ·基于频域的仿射方程求解 | 第58-66页 |
| ·植物根系图像的拼接结果 | 第66-69页 |
| ·再投影流形(Re-projection) | 第69-72页 |
| ·平面流形(Planar Manifold) | 第70-71页 |
| ·圆柱流形(Cylindrical Manifold) | 第71-72页 |
| ·小结 | 第72-73页 |
| 5 摄像机标定原理及方法 | 第73-98页 |
| ·引言 | 第73-74页 |
| ·成像几何模型和多视点几何 | 第74-80页 |
| ·成像几何模型 | 第74-76页 |
| ·空间点与像点的非线性关系分析 | 第76-78页 |
| ·立体视觉中的极线几何约束 | 第78-80页 |
| ·传统摄像机标定技术原理和方法 | 第80-83页 |
| ·线性求解方法 | 第81-82页 |
| ·非线性优化方法 | 第82-83页 |
| ·两步法 | 第83页 |
| ·自标定技术原理和方法 | 第83-92页 |
| ·基于主动视觉的摄像机自标定技术 | 第83-86页 |
| ·利用本质矩阵和基本矩阵的自标定技术 | 第86-87页 |
| ·利用绝对二次曲线和极线变换性质的摄像机标定方法 | 第87-88页 |
| ·基于圆曲线的摄像机自标定 | 第88-90页 |
| ·摄像机标定线性内参数实验结果 | 第90页 |
| ·CCD长度及面积脉冲当量的标定 | 第90-92页 |
| ·根系图像几何畸变校正原理及方法 | 第92-97页 |
| ·根系图像几何畸变的校正 | 第92-95页 |
| ·实验结果与讨论 | 第95-97页 |
| ·小结 | 第97-98页 |
| 6 植物根系图像监测分析系统原理及组成 | 第98-112页 |
| ·引言 | 第98页 |
| ·植物根系图像监测分析系统设计原理 | 第98-99页 |
| ·植物根系图像监测分析系统组成 | 第99-102页 |
| ·摄像机三自由度运动机械系统设计 | 第102-105页 |
| ·摄像机需要实现的机械运动 | 第102页 |
| ·传动系统动力源的选用 | 第102页 |
| ·摄像机三自由度运动的设计实现 | 第102-104页 |
| ·传动系统运动误差分析 | 第104-105页 |
| ·电气控制系统分析设计 | 第105-107页 |
| ·电路原理 | 第105-106页 |
| ·照明系统光源的分析 | 第106页 |
| ·电机控制系统通讯协议 | 第106-107页 |
| ·数字PID控制器的设计及算法实现 | 第107-110页 |
| ·小结 | 第110-112页 |
| 7 结论 | 第112-113页 |
| 参考文献 | 第113-120页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第120页 |
| 在读博士期间科研工作情况 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121页 |