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基于MRI图像的植物表型自动无损分类

基于MRI图像的植物表型自动无损分类

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-08-02 06:10
  • 访问量:

【概要描述】本研究的目的是确定在凝乳形成的哪个阶段,可以检测到健康菜花和受胁迫菜花之间的显著差异,并提出了一种基于磁共振成像(MRI)图像的无损花椰菜表型分析方法。

基于MRI图像的植物表型自动无损分类

【概要描述】本研究的目的是确定在凝乳形成的哪个阶段,可以检测到健康菜花和受胁迫菜花之间的显著差异,并提出了一种基于磁共振成像(MRI)图像的无损花椰菜表型分析方法。

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在过去的几年里,法国布列塔尼地区的秋冬气候变暖,给花椰菜造成了严重损失。因此,花椰菜育种家正在努力培育更适应气候变化的新品种,以稳定花椰菜生产量。本研究的目的是确定在凝乳形成的哪个阶段,可以检测到健康菜花和受胁迫菜花之间的显著差异,并提出了一种基于磁共振成像(MRI)图像的无损花椰菜表型分析方法。

 

健康与有生理障碍的胁迫的花椰菜头部例子

 

处于初级分生期的花椰菜植物示例

 

首先,在初生分生组织阶段前后不同时间采集春化胁迫下的植株,然后进行MRI成像和根尖解剖。然后,提出了一种从MRI图像中提取特征的工作流程。接着,采用LDA、QDA、PLSDA和CNN二元分类法对健康菜花和受胁迫花椰菜进行表型分类。获得了令人满意的F1成绩和95%的MCC。凝乳变形是造成花椰菜成熟后期生理失调的主要原因。因此,在植物育种筛选过程中变形的花椰菜可以尽早剔除。同时,健康的花椰菜不会被破坏,继续它们的生命周期。

 

花椰菜顶端的花诱导由 4 个发育阶段说明

 

手动切片选择和直方图均衡的插图

 

来源:

Zhou Y, Maître R, Hupel M, et al. An automatic non-invasive classification for plant phenotyping by MRI images: An application for quality control on cauliflower at primary meristem stage. Computers and Electronics in Agriculture Volume 187, August 2021, 106303. https://doi.org/10.1016/j.compag.2021.106303.

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