基于少数参数表征的西红柿形态三维几何建模

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘莹

作者： 刘莹;王满生;曲文娟;马海乐;潘忠礼;蒋群辉

作者机构：

关键词： 西红柿;三维几何模型;形态

期刊名称： 食品与机械

ISSN：

年卷期： 2021 年 009 期

页码： 15-22

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 目的:实现西红柿形状的三维可视化模拟。方法:推导了一个新的西红柿形状方程,该形状方程以半径为函数,包含尺寸参数和形状描述系数。通过测量西红柿的尺寸参数计算几何模型的形状描述系数（a、b、c1、c2）,建立西红柿的三维几何模型,并建立其与西红柿质量和高度的关联。此外通过质量和表面积的实测值与预测值比较来验证该模型的拟合程度。结果:根据尺寸参数和形状描述系数建立的西红柿三维几何模型可以精确直观地描述西红柿的茎端局部缩进特征,计算获得形状描述系数a、b、c1、c2的范围分别为21.78～28.58,30.50～34.54,0.19～0.53,0.04～0.31 mm,提高了模型的适用性。研究发现系数a和b与西红柿的高度和质量之间具有较高的线性相关性（R2>0.85）,表明该方程可以用少量的参数迅速描述出西红柿的重要形状特征;质量和表面积的实测值与模型预测值之间的相对百分误差(ERPE)为5.46%和10.24%,R2为0.85和0.81,表明所建立的模型可准确量化西红柿的质量和表面积等几何属性。结论:提出的西红柿三维几何建模方法能够直观、迅速且精确地表征西红柿的几何形状,适用性强,在西红柿相关的计算机辅助设计和仿真中具有良好的应用潜力。

分类号： TP391.41%TS255.3

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