利用螺旋CT无损伤检测蛀蛀果、蛀蛀块茎虫害的方法与流程

本发明属于植物保护技术领域，尤其涉及一种利用螺旋ct快速无损伤检测蛀蛀果、蛀蛀块茎虫害的方法。

背景技术：

害虫在蛀入水果和块茎的初期、中前期，人们难以通过肉眼发现水果、块茎等已经被害虫蛀入。即使是经验丰富的人员也常常需要用刀切开才能看到内部的虫害和危害的情况，或者等待果实中的幼虫孵化为成虫，从果实内钻出时才能确定果实受害。目前还没有一种方法能够在不对水果或块茎类作物造成机械损伤的前提下，就能确定水果或块茎类作物是否已经发生虫害的方法。目前，业内常用的现有技术是这样的。

蛀蛀果类害虫和马铃薯块茎蛾等严重影响着水果和马铃薯的品质，而这些蛀果类虫害和块茎类的虫害，在害虫危害的初期常常难以分辨，食心虫和块茎蛾等虫害一旦侵入果实或块茎，往往在内部进行蛀洞，破坏其组织结构，且在果实和块茎表面形成虫眼前，人们难以从表面观察其造成的危害，严重影响果实的品质与销售。目前，我国水果缺陷的检测主要依靠人工目测、抽样切片或常规可见光机器识别。传统方法耗时耗力，效率低，误判率高，很难满足水果和马铃薯块茎在线检测应具备的无损性、快速性、直观性以及大规模检测需求。

综上所述，现有技术存在的问题是：在不对检测对象造成机械损伤的前提下，能够快速检测单个或整箱水果或块茎是否有孔洞或被害虫侵染，并准确判断虫害发生的具体部位。增加了检测的效率和准确性。

传统方法耗时耗力，效率低，误判率高，很难满足水果和马铃薯块茎在线检测应具备的无损性、快速性、直观性以及大规模检测需求。

解决上述技术问题的难度：难以通过水果和块茎的外部形态准确判断果实内部是否已经被害虫侵染。

解决上述技术问题的意义：能够快速、高效、不对检测对象造成任何机械损伤时，可成批量检测果实或块茎是否遭到害虫侵染。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用螺旋ct快速无损伤检测蛀蛀果、蛀蛀块茎虫害的方法。

本发明是这样实现的，一种利用螺旋ct快速无损伤检测蛀蛀果、蛀蛀块茎虫害的方法包括以下步骤：

步骤一、利用ct对经马铃薯块茎蛾侵害，但表面未能看到危害状的马铃薯进行扫描检测；

步骤二、检测时，可对单个马铃薯单独放置检测，也可将多个马铃薯装箱，整箱马铃薯一起检测；

步骤三、扫描后重建容积图像；

步骤四、重组轴位，冠状位，矢状位及vr图像，以供诊断需求。

进一步，在步骤三中，在轴位图像上测量不同部位平均ct值并记录相应sd值，计算snr。

进一步，在步骤二中，扫描检测时，单独扫描检测单个马铃薯或单个苹果。

进一步，在步骤二中，扫描检测时，一次性扫描检测整箱马铃薯或苹果。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：该方法在对果实和块茎无损伤的情况下，能够一次性快速检测整箱果实和块茎的内部是否受到蛀果类害虫或块茎蛾的危害，而且能够快速地通过ct后处理技术观测水果和马铃薯块茎表面和内部的情况，且内观测物体内部是否发生虫害，并观测到具体的危害程度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的320排容积ct对马铃薯的扫描情况示意图；

图2是本发明实施例提供的320排容积ct对苹果进行扫描情况示意图；

图3是本发明实施例提供的利用螺旋ct快速无损伤检测的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

利用螺旋ct快速无损伤检测蛀果、蛀块茎虫害的方法包括以下步骤：

s101、利用ct对经马铃薯块茎蛾侵害，但表面未能看到危害状的马铃薯进行扫描检测；

s102、检测时，可对单个马铃薯单独放置检测，也可将多个马铃薯装箱，整箱马铃薯一起检测；

s103、扫描后重建容积图像；

s104、重组轴位，冠、矢状位及vr图像，以供诊断需求。

本发明利用ct快速检测水果和块茎类虫害方法，该方法在对果实和块茎无损伤的情况下，能够一次性快速检测多个果实和块茎的内部是否受到蛀蛀果类害虫或块茎蛾的危害，而且能够快速地通过ct后处理技术观测水果和马铃薯块茎表面和内部的情况，且能通过三维重组技术观测物体内部是否发生虫害，并观测到具体的危害程度。

利用东芝aquilionone320排容积ct对经马铃薯块茎蛾侵害，但表面未能看到危害状的马铃薯进行扫描检测。检测时将马铃薯可单独放置，也可用箱子装好，本次扫描将马铃薯用纸箱装好摆放于检查床及机架正中央，进行扫描，扫描参数：100kv，50ma，球管旋转时间1.0s/圈，0.5x64排，螺距0.828，采集矩阵512x512，扫描野(s-fov)240mm。扫描后进行重建，重建层厚0.5mm，0.25层间隔软组织函数(fc68)容积图像。再利用容积图像重组层厚2mm，间隔2mm轴位，冠、矢状位及vr图像，以供诊断需求。扫描结果如图1所示。通过2mm轴，冠，矢位断层图像能清晰显示扫描马铃薯内部情况。从图1可以看出马铃薯1，马铃薯2，马铃薯3和马铃薯4没有受到马铃薯块茎蛾幼虫危害，而马铃薯5，马铃薯6，马铃薯7和马铃薯8受到马铃薯块茎蛾幼虫危害后，在马铃薯内产生了形如1,2,3,4的一些虫道，其危害情况清晰可见。

通过2mm轴，冠，矢位断层图像能清晰显示扫描马铃薯内部情况后。利用麦德医像pacstationstm系统在2mm轴位图像上测量不同部位平均ct值并记录相应sd值，计算snr(snr＝∣ct值∣/sd值；roi≤0.1平方厘米)结果如表1所示。从表1可以看出，未受马铃薯块茎蛾侵害部位的ct值为正数，其值在78.1至102.4之间，而被马铃薯块茎蛾侵害部位的ct值均为负值，其值在-275.1至-691.7之间；而且未受马铃薯块茎蛾侵害部位的ct值的绝对值均较被马铃薯块茎蛾侵害部位的ct值得绝对值小。未受马铃薯块茎蛾侵害部位的sd值也较被马铃薯块茎蛾侵害部位的sd值小。

表1.未受马铃薯块茎蛾侵害部位的ct值和被马铃薯块茎蛾侵害部位的ct检测

利用东芝aquilionone320排容积ct对被蛀蛀果类害虫侵害但表面未表现侵害状的苹果进行扫描检测。扫描检测时苹果单独摆放，也可将苹果用箱子装好。本次扫描将苹果用箱子装好，摆放于检查床及机架正中央，进行扫描，扫描参数：100kv，50ma，球管旋转时间1.0s/圈，0.5x64排，螺距0.828，采集矩阵512x512，扫描野(s-fov)240mm。扫描后进行重建，重建层厚0.5mm，0.25层间隔软组织函数(fc68)容积图像。再利用容积图像重组层厚2mm，间隔2mm轴位，冠、矢状位及vr图像，以供诊断需求。扫描结果如图2所示。通过2mm轴位，冠、矢状位断层图像能清晰显示扫描苹果内部情况。从图2可以看出苹果1被蛀果害虫侵害,并产生孔道1，苹果2，苹果3，苹果4和苹果5未被蛀蛀果害虫危害，2，3，4分别为苹果2，苹果4和苹果5的果核，由此可见320排容积ct能够用于苹果蛀蛀果害虫的检测。

通过2mm轴，冠，矢位断层图像能清晰显示扫描苹果内部情况后。利用麦德医像pacstationstm系统在2mm轴位图像上测量不同部位平均ct值并记录相应sd值，计算snr(snr＝∣ct值∣/sd值；roi≤0.1平方厘米)结果如表2所示。从表2可以看出，未被蛀蛀果害虫侵害部位的ct值在-192.8至-221.7之间，被蛀蛀果害虫侵害部位的ct值在-640.3至-959.1之间，未被蛀蛀果害虫侵害部位的ct值较被蛀蛀果害虫侵害部位的ct值的绝对值小。未受蛀果害虫侵害部位的sd值也较被蛀果害虫侵害部位的sd值小。蛀蛀

表2.未被蛀果害虫侵害苹果的ct值及被蛀果害虫侵害苹果的ct值检测

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。