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基于图像识别的梨果实斑点的表型定量提取与分析

基于图像识别的梨果实斑点的表型定量提取与分析

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-10-29 06:10
  • 访问量:

【概要描述】收集的数据有助于建立梨果实表型的标准数据库,为斑表型研究的定量分析和标准化提供技术支。它还可以扩展到具有斑点或纹理特征的其他类的表型研究。

基于图像识别的梨果实斑点的表型定量提取与分析

【概要描述】收集的数据有助于建立梨果实表型的标准数据库,为斑表型研究的定量分析和标准化提供技术支。它还可以扩展到具有斑点或纹理特征的其他类的表型研究。

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  • 作者:PhenoTrait
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  果斑表型的定量分析有助于梨育种中的性状评价和品种比较。然而,它受到当前的人工观测和果斑表型测量方法的限制。本研究对9个果斑差异较大的不同梨品种的果实进行了研究。本文提出了一种基于图像识别的梨果斑的自动检测方法和一种用于梨果斑表型提取和分析的图形界面软件。结果表明,该方法能够自动测量果斑面积、数量、大小以及果斑与表皮的色差。该方法的测量精度和精密度与人工方法相当,且果斑数量的测量精度更高。还可以计算果斑比、密度和平均最短距离。本文采用主成分分析(PCA)方法,根据五个代表性指标计算果斑指数,区分和评价了梨品种之间的果斑感官差异。该方法能有效减少人工观测的误差,提高果斑表型的标准化水平。收集的数据有助于建立梨果实表型的标准数据库,为斑表型研究的定量分析和标准化提供技术支。它还可以扩展到具有斑点或纹理特征的其他类的表型研究。

 

  图1 梨果实表皮图像的采集与图像识别过程

 

  A:用刀进行表皮取样;B:带有刻度的卡片;C:拍摄的表皮样本图像;D:图像识别过程(从左到右)、灰度通道二值化和样本轮廓提取、锐化、亮度均匀化、HSL(色调、饱和度、亮度)色域分离、闭合轮廓提取和数据采集。

  图2 果斑和表皮之间的颜色差异

  A:梨果实表皮样品图片以及相应的果斑和表皮颜色。每个样本旁边的两个正方形分别显示果实斑点和表皮区域的平均颜色。B:品种间通过图像识别获得的色差直方图。不同字母表示在P<0.05,n=12时有显著差异。

 

  图3 不同果斑指数评价方法的比较

 

  来源:Zhang X.B., Zhu Y.H., Su Y.L. et al. Quantitative extraction and analysis of pear fruit spot phenotypes based on image recognition. Comput Electron Agr, 2021, 190 : 1-8.

 

  编辑:张玉

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