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利用虚拟实验验证面向育种的无人机表型流程

利用虚拟实验验证面向育种的无人机表型流程

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2020-11-26 06:10
  • 访问量:

【概要描述】

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方案验证一直是育种计划中建立高通量表型(HTP)的一个关键挑战。为此,我们提出了一种面向育种的计算机3D创新方法,验证基于无人机图像的高通量表型方法。该算法是通过表型值模拟、三维实验建模和图像渲染管道来构建的。

 

所提算法的输入、处理步骤和输出

 

通过一个综合案例:以玉米育种背景,设置一组实验测试该工具。该实验报告了密集云中(百分位)点的选择、实验重复性(遗传力)、处理方差(遗传变异性)和飞行高度对基于传统运动结构(SfM)和多视点立体(MVS)管道的高通量株高估计准确性的影响。通过使用相关性、回归和相似性指数比较计算机模拟(地面真实值)和HTP估值进行评估。结果表明,三维实验可以充分重建。此外,该实验还显示处理方差、重复性、百分位点的选择对HTP的准确性有很大影响。而飞行高度影响重建模型质量,但不影响株高估计的准确性。

 

模拟中使用的植物模型

 

重建图的二维点云

 

综上所述,通过计算机模拟可以推断出植物高通量表型的可行性和适用性。因此,我们认为该具有很高的价值,能够促进对高通量表型实践背后的新见解和进一步理解。

 

百分位数的模拟高度和估计高度之间的相关性在1到100之间变化

 

来源:

Galli G, Sabadin F, Costa-Neto G M F, et al. A novel way to validate UAS‑based high‑throughput phenotyping protocols using in silico experiments for plant breeding purposes. Theoretical and Applied Genetics. https://doi.org/10.1007/s00122-020-03726-6.

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