CN111307840A - 一种珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，包括：X光射线照射标准球体得到初始图像，半径为r0，再识别初始图像的边界点并拟合得到标准球体的拟合圆，半径为R0，计算比例系数μ＝r0/R0；依照同样方法得到待测珍珠图像的最大直径dmax和最小直径dmin、珍珠层拟合圆半径R1和珠核拟合圆半径R2、插核珍珠半径r1＝μR1和珠核半径为r2＝μR2；由此计算得到插核珍珠的大小d＝2r1、珍珠层厚度r＝r1‑r2和珍珠圆度DDP＝(dmax‑dmin)/dmax×100％。本发明解决珍珠贝传统抽样检测存在无法及时排查和淘汰育珠不良珍珠贝的问题，通过及时跟踪检测可显著提高养殖条件下珍珠质量。
Description
技术领域
本发明属于水产养殖检测技术领域，具体涉及一种珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，利用X光射线放射源对珍珠贝活体内有核珍珠生长状况进行跟踪检测。
背景技术
目前，珍珠的生长状况一般通过养殖的一批珍珠贝抽样，然后解剖进行珍珠生长状况的检测，这样的检测方法可以评估同批次养殖群体珍珠贝育珠状况，指导养殖生产管理，但无法及时排查和淘汰珍珠生长状态不良的育珠贝。由于珍珠的养殖周期长，对育珠状态不良珍珠贝的养殖造成养殖成本增加、养殖效益下降。
X光射线检测方便实用，在一定剂量条件下，可在不损伤被检物的同时，达到其他检测手段无法达到的独特检测效果，图像可以直观分析，也可存档备查，在临床上常用于骨骼的造影，是一种简便而常用的检查方法，可从不同角度观察骨骼的表面形态等特征。X光射线的穿透力与物质密度有关，利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来，因此可以清晰检测出被检测物体的表层厚度。
发明内容
为克服传统的珍珠贝抽样检测存在无法及时排查和淘汰珍珠生长状态不良育珠贝的问题，本发明的目的在于提供一种珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，可及时跟踪检测珍珠贝活体内插核珍珠的大小、珍珠层厚度、圆度等生长状况和品级。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
本发明提供了珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，针对珍珠贝活体内插核珍珠采用X光射线进行检测，包括以下步骤：
(1)调节X光射线管的靶流为0.5mA，将标准球体置于在X光射线放射源和成像平面之间，使标准球体的球心位于参考直线上，X光射线放射源照射该标准球体，在成像平面上得到其初始图像，测量该初始图像的半径为r0；
(2)识别步骤(1)所述标准球体初始图像的边界点，拟合得到所述标准球体的拟合圆，测量该拟合圆的半径R0，并计算得到比例系数μ＝r0/R0；
(3)将所述珍珠贝活体内插核珍珠置于X光射线放射源和成像设备之间，使其包裹于环状珍珠层内的珠核球心位于参考直线上，X光射线放射源照射上述珍珠层和珠核，在成像平面上得到珍珠层图像和珠核图像，测量得到珍珠图像的最大直径dmax和最小直径dmin；
(4)分别识别步骤(3)所述珍珠层图像和珠核图像的边界点，拟合得到位于最外侧的珍珠层拟合圆和位于中心的珠核拟合圆，测量该珍珠层拟合圆和珠核拟合圆的半径分别为R1和R2，计算所述插核珍珠的半径为r1＝μR1，所述珠核的半径为r2＝μR2；
(5)根据上述dmax、dmin、r1和r2，并依据如下计算式得到所述珍珠贝活体内插核珍珠的大小d、珍珠层厚度r和珍珠圆度DDP；其中：
所述珍珠大小d＝2r1；
所述珍珠层厚度r＝r1-r2；
所述珍珠圆度DDP＝(dmax-dmin)/dmax×100％。
根据本发明的一些实施方式，所述标准球体为直径1cm的铅球，铅球能够完全阻隔X光的透射，可以用来做测量使用的标准球体。
需要说明的是，所述珍珠圆度DDP采用的是直径差百分比，测量得到的珍珠图像的最大直径dmax和最小直径dmin无需经比例系数u校准。
根据本发明的一些实施方式，识别待测物体图像边界点的方法为：依据待测物体图像各像素点的灰度值对其进行区分：像素点的灰度值高于灰度阈值时，该像素点为构成待测物体图像的像素点，像素点的灰度值低于灰度阈值时，该像素点为构成背景的像素点；且在相邻两个像素点中，当第一个像素点为构成待测物体图像的像素点、第二个像素点为构成背景的像素点时，以第一个像素点为待测物体图像的边界点，依此检测所有的像素点，得到待测物体图像所有的边界点。按照上述方法可分别识别出所述标准球体初始图像、珍珠层图像和珠核图像的边界点。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明采用X光射线成像技术对珍珠贝活体内插核珍珠进行检测，能够在不杀死贝体情况下准确且无损耗检测珍珠贝活体内有核珍珠的大小、珍珠层厚度、圆度等生长状况，不影响珍珠贝继续生长和发育。
2、本发明的计算过程中误差可控，测量结果准确，实现养殖过程中珍珠贝育珠状况个体实时跟踪，可以显著提高培育珍珠的优珠率，有利于在养殖条件下珍珠质量评价和养殖管理决策。
附图说明
图1为本发明珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法流程图。
图2为实施例中三角帆蚌体内插核珍珠的X光射线成像的示意图，dmax和dmin分别为待测珍珠图像的最大直径和最小直径。
图3为实施例中三角帆蚌体内插核珍珠拟合图像的示意图；其中：初始图像的半径为r0为标准球体初始图像的半径，R0为标准球体拟合图像的半径，R1和R2分别为待测珍珠位于最外侧的珍珠层拟合圆和位于中心的珠核拟合圆的半径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好理解发明并用以实施，但所述实施例不作为对本发明的限定。
以下实施例中待测珍珠贝活体内插核珍珠生长情况的检测方法如图1所示，具体为：
S1：调节X光射线管的靶流为0.5mA，将标准球体置于在X光射线放射源和成像平面之间，使标准球体的球心位于参考直线上，X光射线放射源照射该标准球体，在成像平面上得到其初始图像，测量该初始图像的半径为r0；
S2：识别S1中标准球体初始图像的边界点拟合得到标准球体的拟合圆，测量该拟合圆的半径R0，并计算得到比例系数μ＝r0/R0；
S3：将待测珍珠贝活体内插核珍珠置于X光射线放射源和成像设备之间，使其包裹于环状珍珠层内的珠核球心位于参考直线上，X光射线放射源照射上述珍珠层和珠核，在成像平面上得到珍珠层图像和珠核图像，测量得到珍珠图像的最大直径dmax和最小直径dmin；
S4：分别识别S3中珍珠层图像和珠核图像的边界点拟合得到位于最外侧的珍珠层拟合圆和位于中心的珠核拟合圆，测量该珍珠层拟合圆和珠核拟合圆的半径分别为R1和R2，计算插核珍珠的半径为r1＝μR1，珠核的半径为r2＝μR2；
S5：根据上述dmax、dmin、r1和r2，并依据如下计算式得到待测珍珠贝活体内插核珍珠的大小d、珍珠层厚度r和珍珠圆度DDP；其中：珍珠大小d＝2r1，珍珠层厚度r＝r1-r2，珍珠圆度DDP＝(dmax-dmin)/dmax×100％。
本发明的一些实施方式，识别待测物体图像边界点的方法为：依据待测物体图像各像素点的灰度值对其进行区分：像素点的灰度值高于灰度阈值时，该像素点为构成待测物体图像的像素点，像素点的灰度值低于灰度阈值时，该像素点为构成背景的像素点；且在相邻两个像素点中，当第一个像素点为构成待测物体图像的像素点、第二个像素点为构成背景的像素点时，以第一个像素点为待测物体图像的边界点，依此检测所有的像素点，得到待测物体图像所有的边界点；按照上述方法可分别识别出标准球体初始图像、珍珠层图像和珠核图像的边界点。
实施例1
随机取6只育有有核珍珠的三角帆蚌，首先采用上述检测方法活体无损检测珍珠性状，然后剖蚌取珠后采用传统方法进行有损检测。具体步骤如下：
通过X光射线放射源连接电子系统成像技术检测活体三角帆蚌体内插植有核珍珠的生长情况，包括珍珠大小、珍珠层厚度和圆度，方法同上。
如图2所示，三角帆蚌体内插核珍珠的X光射线成像测得待测珍珠图像的最大直径和最小直径分别为dmax和dmin。
如图3所示，根据标准球体初始图像的半径r0和标准球体拟合图像的半径R0，得到三角帆蚌体内插核珍珠位于最外侧的珍珠层拟合圆和位于中心的珠核拟合圆的半径R1和R2，根据公式计算各参数。
传统方法参照GB/T18781-2008国家标准《珍珠分级》测定方法，取出活体蚌内的珍珠，然后使用游标卡尺测量珍珠的最大直径(dmax)以及最小直径(dmin)，然后计算出珍珠大小和圆度，检测珍珠层厚度与本方法相同。两种方法的检测结果如表1所示，3项指标的一致性均达到95％以上，说明本发明的检测方法进行活体检测是可靠的。
表1
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，其特征在于，针对珍珠贝活体内插核珍珠采用X光射线进行检测，包括以下步骤：
(1)调节X光射线管的靶流为0.5mA，将标准球体置于在X光射线放射源和成像平面之间，使其球心位于参考直线上，X光射线放射源照射该标准球体，在成像平面上得到其初始图像，测量该初始图像的半径为r0；
(2)识别步骤(1)所述标准球体初始图像的边界点，并拟合得到所述标准球体的拟合圆，测量该拟合圆的半径R0，并计算得到比例系数μ＝r0/R0；
(3)将所述珍珠贝活体内插核珍珠置于X光射线放射源和成像设备之间，使其包裹于环状珍珠层内的珠核球心位于参考直线上，X光射线放射源照射上述珍珠层和珠核，在成像平面上得到珍珠层图像和珠核图像，测量得到珍珠图像的最大直径dmax和最小直径dmin；
(4)分别识别步骤(3)所述珍珠层图像和珠核图像的边界点，并拟合得到位于最外侧的珍珠层拟合圆和位于中心的珠核拟合圆，测量该珍珠层拟合圆和珠核拟合圆的半径分别为R1和R2，并计算得到所述插核珍珠的半径为r1＝μR1，所述珠核的半径为r2＝μR2；
(5)根据上述dmax、dmin、r1和r2，并依据如下计算式得到所述珍珠贝活体内插核珍珠的大小d、珍珠层厚度r和珍珠圆度DDP；其中：
所述珍珠大小d＝2r1；
所述珍珠层厚度r＝r1-r2；
所述珍珠圆度DDP＝(dmax-dmin)/dmax×100％。
2.根据权利要求1所述珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，其特征在于，所述标准球体为直径1cm的铅球。
3.根据权利要求1所述珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，其特征在于，步骤(2)中，识别所述标准球体初始图像的边界点的方法为：依据初始图像各像素点的灰度值对其进行区分：像素点的灰度值高于灰度阈值时，该像素点为构成初始图像的像素点，像素点的灰度值低于灰度阈值时，该像素点为构成背景的像素点；且在相邻两个像素点中，当第一个像素点为构成初始图像的像素点、第二个像素点为构成背景的像素点时，以第一个像素点为初始图像的边界点，依此检测所有的像素点，得到该初始图像所有的边界点。
4.根据权利要求1所述珍珠贝活体内有核珍珠生长情况的检测方法，其特征在于，步骤(4)中，识别所述珍珠层图像边界点的方法为：依据珍珠层图像各像素点的灰度值对其进行区分：像素点的灰度值高于灰度阈值时，该像素点为构成珍珠层图像的像素点，像素点的灰度值低于灰度阈值时，该像素点为构成背景的像素点；且在相邻两个像素点中，当第一个像素点为构成珍珠层图像的像素点、第二个像素点为构成背景的像素点时，以第一个像素点为该珍珠层图像的边界点，依此检测所有的像素点，得到该珍珠层图像所有的边界点；识别所述珠核图像的边界点方法同上。
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2020
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