The application of 3D scanner for the evaluation of geometric properties of Cannabis sativa L. seeds
 
More details
Hide details
1
Department of Working Machines and Research Methodology University of Warmia and Mazury ul. M. Oczapowskiego 11, 10-736 Olsztyn
Publication date: 2015-01-12
 
Acta Agroph. 2014, 21(4), 391–402
KEYWORDS
ABSTRACT
The objective of this study was to employ numerical models of Cannabis sative L. seeds obtained through the application of a 3D scanner and image analysis for examining their geometric attributes. Cannabis sative L. seeds stored in a room with a constant temperature of 20oC and air humidity of 60% were used in this study. Seed moisture content was 13%. Individual seeds were photographed in two planes – vertically and from the side. The obtained images of the seeds were used to determine their dimensions. The photographs were taken with a flat Plustek OpticPro ST24 scanner with a resolution of 1200 dpi. The accuracy of the measurements amounted to d = 0.01 mm. Having obtained the seeds’ dimensions based on image analysis, their surface area and volume were calculated using mathematical formulas. Next, using a 3D Nextengine scanner the seeds were scanned. Scan density amounted to 248 dots mm2. Having created a seed model, its surface area and volume were measured, as well as the seed length, width and thickness. Each examined seed was weighted on a digital scale with the accuracy of 0.0001 g. Based on the conducted tests of significance, it can be concluded that the difference between the surface area of the seed determined by means of a 3D scanner and its surface area calculated based on a geometric dependence employed by Gaston et al. (2002), the difference between the seed volume determined on the basis of a 3D model and the seed volume determined on the basis of a geometric dependence also used by Gaston et al. (2002) and the difference between the average seed length determined on the basis of a 3D model and the seed length determined on the basis of a photograph are not statistically significant. A 3D model obtained by means of a scanner can be applied in the analysis of geometric attributes of the seeds.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wykorzystanie skanera 3D do badania właściwości geometrycznych nasion konopi siewnych (Cannabis sativa L.)
konopie siewne, cechy geometryczne, nasiono, skaner 3D
Celem pracy było wykorzystanie modeli numerycznych nasion konopi siewnych uzyskanych za pomocą skanera 3D oraz metod analizy obrazu do badania cech geometrycznych. Do badań użyto nasiona konopi siewnych, przechowywane w pomieszczeniu o stałej temperaturze 20oC oraz wilgotności powietrza około 60%. Wilgotność badanych nasion wynosiła 13%. Pojedyncze nasiona fotografowano w dwóch kierunkach – prostopadle do podstawowych wymiarów liniowych nasion: długości i grubości. Uzyskane fotografie nasion posłużyły do określenia ich wymiarów. Fotografie wykonano skanerem płaskim Plustek OpticPro ST24 o rozdzielczości 1200 dpi. Dokładność pomiarów wynosiła d = 0,01 mm. Znając wymiary nasion na podstawie analizy obrazu, obliczono ich pole powierzchni oraz objętość, korzystając z zależności geometrycznych. Następnie za pomocą laserowego skanera 3D firmy Nextengine wykonano skanowanie wcześniej badanych nasion. Gęstość skanowania wynosiła 248 punktów na mm2. Mając gotowy model nasiona w programie zmierzono jego pole powierzchni, objętość oraz wykonano pomiary długości, szerokości i grubości nasiona. Każde z badanych nasion zostało zważone na wadze elektronicznej z dokładnością 0,0001 g. Na podstawie wykonanych testów istotności można twierdzić, że różnica między polem powierzchni nasiona określonym za pomocą skanera 3D a polem powierzchni obliczonym z zależności geometrycznej zastosowanej przez Gaston’a i in. (2002), różnica objętości nasiona określona na podstawie modelu 3D i określona na podstawie zależności geometrycznej zastosowanej przez Gaston’a i in. (2002) oraz różnica pomiędzy średnią długością nasiona określoną z modelu 3D a długością nasiona określoną na podstawie fotografii nie jest istotna. Model 3D uzyskany za pomocą skanera może służyć do analizy właściwości geometrycznych nasion.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125