[发明专利]一种基于CT扫描技术量化根系空间网络结构的方法

摘要

本发明公开了一种基于CT扫描技术量化根系空间网络结构的方法，包括如下步骤：样品采集、样品CT扫描、数据增强、选取阈值、图像切割与二值化、三维可视化、三维量化分析。本发明的有益效果：利用专业采样仪器采样，减少对原位根系的扰动；CT扫描仪器与专业三维分析软件相结合，采用最合适的阈值分割方法，实现对植物根系空间结构的三维量化分析。

主权项

1.一种基于CT扫描技术量化根系空间网络结构的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、样品采集：将PVC管压入土壤，整个PVC管取出后用PVC盖进行密封和封堵，得到未扰动的土壤根系；S2、CT扫描：将样品平放于CT扫描设备进行扫描；S3、数据增强：将CT扫描所得的图像导入到Avizo软件中进行重建，并对图像通过傅立叶滤波器和高斯滤波器消除图像噪音，增强图像质量；S4、阈值方法，进一步包括：S4.1、采用生长法与全局阈值法结合，利用Avizo的Segmentation板块中的魔法棒选取根系的阈值，然后在此阈值周围调整阈值范围，直至显示的图像中包含需要研究的根系；S4.2、选择3D选项，将会在显示窗口中显示整个根系，通过菜单栏中的膨胀和侵蚀，不断调整和完善多得到的根系；S5、图像切割与二值化：通过Avizo切割工具，选取区域，剔除部分扰动产生的裂隙，利用步骤S4的阈值方法，获得土壤中根系的二值图；S6、三维可视化：通过Avizo的体积渲染和表面渲染，实现土壤根系的三维可视化；S7、三维量化分析，进一步包括：S7.1、通过Avizo的体积分数得到土壤中根系的体积；和/或S7.2、通过Auto skeleton模块得到将每个独立的根系看作一个对象，分析每个对象参数，以及分析整个样品中根系的总参数。