期刊文献+
共找到20篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
基于相位相关的温室番茄植株多模态三维重建方法 被引量:12
1
作者 孙国祥 汪小旵 +3 位作者 刘景娜 孙晔 丁永前 卢伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期134-142,共9页
为实现温室番茄植株多模态三维重建,解决多光谱反射率配准和多视角点云三维重建问题,基于相位相关原理将多光谱反射率配准至RGB-D图像坐标系中,建立了基于Kinect传感器测量位姿自主标定的多视角RGB-D图像三维重建方法,实现植株RGB三维... 为实现温室番茄植株多模态三维重建,解决多光谱反射率配准和多视角点云三维重建问题,基于相位相关原理将多光谱反射率配准至RGB-D图像坐标系中,建立了基于Kinect传感器测量位姿自主标定的多视角RGB-D图像三维重建方法,实现植株RGB三维点云模型和多光谱反射率点云模型重建,通过归一化灰度相似系数、配准区域光谱重叠率、互信息值3个指标客观评价二维多光谱图像配准质量,采用豪斯多夫距离客观评价植株三维点云重建精度。结果表明:30株温室番茄,每株4个重建视角,视角间隔为90°,配准区域光谱重叠率和归一化灰度相似系数的平均值分别为0.9206和0.9085,异源图像配准后互信息值比配准前互信息值平均提升了9.81%,植株冠层多光谱图像能够准确配准至深度坐标系,番茄植株三维重建点云距离集小于0.6cm的比例为78.39%,小于1.0cm的比例为91.13%,番茄距离集均值的平均值为0.37cm,表明植株三维点云模型重建精度较高,能够应用于温室番茄植株多模态三维重建。植株多模态三维模型是实现三维形态测量与生理诊断的关键要素,为高通量植株表型测量提供高效精准的测量方法,对植物表型组学等研究领域的发展具有重要的意义。 展开更多
关键词 图像重构 三维 立体视觉 相位相关 多模态 多光谱 三维重建 温室番茄 植物表型
下载PDF
植物三维点云分割 被引量:6
2
作者 赖亦斌 陆声链 +2 位作者 钱婷婷 宋真 陈明 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期660-671,共12页
针对植物点云具有形状不规则、密度不均匀的特点,提出一种适用于植物的三维点云分割方法。将烟草、玉米、黄瓜这3种植物作为样本数据,以滤波等预处理方法去除离群点与背景点,以欧氏聚类算法分割植物群体,并用区域增长算法、边缘提取算... 针对植物点云具有形状不规则、密度不均匀的特点,提出一种适用于植物的三维点云分割方法。将烟草、玉米、黄瓜这3种植物作为样本数据,以滤波等预处理方法去除离群点与背景点,以欧氏聚类算法分割植物群体,并用区域增长算法、边缘提取算法、超体素聚类算法以及基于凹凸性的方法来分割叶片器官。将所提出的方法用于分割烟草、玉米的三维点云,其覆盖率分别为87.5%、96.9%,从而验证了该方法的可行性与有效性,为自动提取作物叶器官表型研究提供了线索。 展开更多
关键词 三维点云 植物表型 点云分割 叶片分割
下载PDF
施肥胁迫对温室番茄不同生长期表型数据的影响 被引量:3
3
作者 王丽燕 朱梦婷 +1 位作者 李莉 王海华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期321-326,共6页
为了研究不同水肥策略对温室番茄长势的影响,试验选择常见的适合温室种植的小番茄(彩玉)为研究对象,以不同配比的水溶性肥,设置了4种施水肥水平。试验过程中,分别采集4种水肥条件下的番茄株高、株径、茎节数、花序数和果实参数等表型数... 为了研究不同水肥策略对温室番茄长势的影响,试验选择常见的适合温室种植的小番茄(彩玉)为研究对象,以不同配比的水溶性肥,设置了4种施水肥水平。试验过程中,分别采集4种水肥条件下的番茄株高、株径、茎节数、花序数和果实参数等表型数据。采用ANOVA单因素分析方法,对试验数据进行对比分析。不同配比水肥对番茄长势存在显著差异。其中,高施肥水平(Ⅳ)能够得到最佳产量。而中等水肥(Ⅲ)长势最佳,具有最大单果质量,且与不施肥和较少量施肥相比,其长势和果实产量优势明显,经济效益显著。对果实数、株高、茎节数、花序数和产量进行多因素回归分析,决定系数R2为0.965,其差异显著性顺序依次为果实数、株高、茎节数和花序数。试验结果表明,中等水肥配比下,表型数据的自动采集和分析能够对温室番茄水肥一体化设备灌溉策略的制定提供参考。 展开更多
关键词 温室 番茄 施肥水平 长势 作物表型
下载PDF
缺磷条件下不同水稻品种磷素吸收特性的研究 被引量:11
4
作者 韩胜芳 邓若磊 +2 位作者 徐海荣 曹云飞 肖凯 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 2007年第2期223-227,共5页
缺磷条件下,供试粳稻品种植株的单株鲜重、干重、全磷含量和单株磷累积量等具有较大差异,从中筛选出磷高效品种TP309和优质8号,其中TP309较磷低效品种早88-1的全磷含量和单株磷累积量分别增加37.50%~40.00%和82.76%~102.00... 缺磷条件下,供试粳稻品种植株的单株鲜重、干重、全磷含量和单株磷累积量等具有较大差异,从中筛选出磷高效品种TP309和优质8号,其中TP309较磷低效品种早88-1的全磷含量和单株磷累积量分别增加37.50%~40.00%和82.76%~102.00%。单株根数、平均根长和根系体积与单株磷素吸收量的相关程度较小,光合速率(Pn)、叶片可溶蛋白含量和叶片可溶性糖含量均表现为随着吸磷量的增加而不断增大。 展开更多
关键词 水稻 粳稻品种 缺磷 磷素吸收 植株形态 生理参数
下载PDF
面向植物抗旱性研究的多源表型信息采集和分析技术 被引量:5
5
作者 张慧春 杨琨琪 +2 位作者 李杨先 边黎明 郝明灼 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期203-211,共9页
利用表型信息采集系统获取不同生长环境下的植物形态结构和生理生化数据,研究植物体对不同胁迫的反应,从而进行抗性育种和筛选优质良种。本文构建了一套由双CCD相机、热成像仪、水分控制模块、称量模块、光源等组成的多源表型信息采集系... 利用表型信息采集系统获取不同生长环境下的植物形态结构和生理生化数据,研究植物体对不同胁迫的反应,从而进行抗性育种和筛选优质良种。本文构建了一套由双CCD相机、热成像仪、水分控制模块、称量模块、光源等组成的多源表型信息采集系统,采用YOLO v3目标检测算法和图像处理算法提取了植物投影叶面积、株高、叶片数量、冠层温度等表型参数。以簸箕柳作为研究对象,开展了干旱胁迫试验,并进行关联分析。结果表明干旱胁迫下簸箕柳株高、投影叶面积、日耗水量、水分利用效率都随时间推移显著低于正常施水情况。通过相关性分析可得,簸箕柳投影叶面积与鲜质量及干质量都呈现线性正相关,决定系数分别为0.89和0.78;植株鲜质量和植株干质量之间呈正相关,决定系数为0.76;扦插后时间与平均冠层温差之间呈正相关,决定系数为0.79;日耗水量差与扦插后时间呈一定的正相关,决定系数为0.84;平均冠层温差与平均日耗水量差呈正相关,决定系数为0.85。通过多源采集植物表型参数信息并进行关联分析,为植物在干旱胁迫下的长势相关参数的实时、连续评估提供了可行性技术,并可指导抗性育种中水分的施用和抗旱基因型的快速筛选。 展开更多
关键词 植物表型信息 多源 采集系统 干旱胁迫 关联分析
下载PDF
基于RGB-D相机的单株玉米株高测量方法 被引量:24
6
作者 仇瑞承 苗艳龙 +3 位作者 季宇寒 张漫 李寒 刘刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期211-219,共9页
玉米株高是反映作物长势的重要指标。为了实现田间单株玉米株高的快速测量,提出了一种基于RGBDepth(RGB-D)相机的玉米株高测量方法。以拔节期玉米为观测对象,首先利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。对玉米彩色图像进行灰... 玉米株高是反映作物长势的重要指标。为了实现田间单株玉米株高的快速测量,提出了一种基于RGBDepth(RGB-D)相机的玉米株高测量方法。以拔节期玉米为观测对象,首先利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。对玉米彩色图像进行灰度化、二值化和去噪处理,提取出包含待测玉米的二值图像。利用改进的分水岭分割算法对玉米的灰度图像进行分割,对分割结果进行圆形拟合操作,定位玉米的中心区域。对玉米的二值图像进行骨架化处理,检测骨架的交叉点和末端点,确定玉米骨架的中心点,并检索其到末端点的最短路径。对各条路径的点云数据进行求差与比较,确定玉米的最高点,并对最高点附近的点云数据进行直方图统计,获得地面点。最后,通过计算玉米最高点和地面点的差值,实现单株玉米株高参数的测量。对玉米样本进行测试试验的结果表明:单株玉米株高的平均测量误差为1.62 cm,均方根误差(RMSE)为1.86 cm,测量精度满足实用要求。 展开更多
关键词 作物表型 RGB-D相机 株高 图像识别 点云处理
下载PDF
基于RGB-D相机的蔬菜苗群体株高测量方法 被引量:22
7
作者 杨斯 高万林 +3 位作者 米家奇 吴梦柳 王敏娟 郑立华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第B07期128-135,共8页
为实现工厂化育苗生产线上黄瓜苗群体株高的快速无损测量,提出一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的温室育苗盘中蔬菜苗株高参数原位测量方法。以黄瓜苗为观测对象,在苗的正上方0.75m处架设RGB-D相机,以获取黄瓜苗盘的俯视彩色图像、深度图... 为实现工厂化育苗生产线上黄瓜苗群体株高的快速无损测量,提出一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的温室育苗盘中蔬菜苗株高参数原位测量方法。以黄瓜苗为观测对象,在苗的正上方0.75m处架设RGB-D相机,以获取黄瓜苗盘的俯视彩色图像、深度图像以及彩色三维点云数据。在采集的俯视彩色三维点云中分割出单株幼苗点云集、并实现单株幼苗的定位是蔬菜苗群体株高原位测量的关键。根据RGB-D相机的成像原理,将滤波与聚类分割算法相结合,实现一种基于俯视的彩色三维点云数据处理方法,用于从穴盘幼苗群体点云集中分割出单株幼苗点云集。对黄瓜苗彩色三维点云数据的实验处理结果表明,条件滤波、颜色聚类以及统计滤波相结合的滤波算法能够更好地滤除土壤背景的点云集,欧氏距离聚类分割算法可以从滤除土壤背景后的点云中有效地分割出单株蔬菜苗点云集。最后,根据基于俯视的彩色三维点云数据的幼苗株高计算方法得出单株幼苗的株高。实验结果表明,黄瓜苗株高的平均测量误差为2.30mm,平均测量相对误差为7.69%,该结果可为苗期作物群体关键生长参数的提取提供有效的解决方案。 展开更多
关键词 工厂化育苗 无损测量 RGB-D相机 彩色三维点云 滤波 欧氏距离聚类
下载PDF
Determination of rice panicle numbers during heading by multi-angle imaging 被引量:20
8
作者 Lingfeng Duan Chenglong Huang +3 位作者 Guoxing Chen Lizhong Xiong Qian Liu Wanneng Yang 《The Crop Journal》 SCIE CAS CSCD 2015年第3期211-219,共9页
Plant phenomics has the potential to accelerate progress in understanding gene functions and environmental responses. Progress has been made in automating high-throughput plant phenotyping. However, few studies have i... Plant phenomics has the potential to accelerate progress in understanding gene functions and environmental responses. Progress has been made in automating high-throughput plant phenotyping. However, few studies have investigated automated rice panicle counting. This paper describes a novel method for automatically and nonintrusively determining rice panicle numbers during the full heading stage by analyzing color images of rice plants taken from multiple angles. Pot-grown rice plants were transferred via an industrial conveyer to an imaging chamber. Color images from different angles were automatically acquired as a turntable rotated the plant. The images were then analyzed and the panicle number of each plant was determined. The image analysis pipeline consisted of extracting the i2 plane from the original color image, segmenting the image, discriminating the panicles from the rest of the plant using an artificial neural network, and calculating the panicle number in the current image. The panicle number of the plant was taken as the maximum of the panicle numbers extracted from all 12 multi-angle images. A total of 105 rice plants during the full heading stage were examined to test the performance of the method. The mean absolute error of the manual and automatic count was 0.5, with 95.3% of the plants yielding absolute errors within ± 1. The method will be useful for evaluating rice panicles and will serve as an important supplementary method for high-throughput rice phenotyping. 展开更多
关键词 plant phenotypING RICE PANICLE NUMBER Multi-angle IMAGING Image analysis
下载PDF
基于RGB-D相机的玉米茎粗测量方法 被引量:18
9
作者 仇瑞承 张漫 +3 位作者 魏爽 李世超 李民赞 刘刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期170-176,共7页
为实现田间玉米茎粗的快速测量,提出了一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的玉米茎粗参数提取方法。以小喇叭口期玉米为观测对象,利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。首先,根据玉米与背景的颜色差异,对图像进行自动阈值分割,提... 为实现田间玉米茎粗的快速测量,提出了一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的玉米茎粗参数提取方法。以小喇叭口期玉米为观测对象,利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。首先,根据玉米与背景的颜色差异,对图像进行自动阈值分割,提取图像中感兴趣区域内的信息;利用形态学"开"操作剔除图像中的噪声,得到玉米茎杆的主干。其次,对茎杆主干进行骨架化操作,检测骨架的交叉点和末端点,确定茎杆的待测量部位。然后,对该部位的点云数据进行去噪、聚类、椭圆拟合操作,得到椭圆的长轴和短轴,获得玉米的茎粗。对20株玉米进行测试,结果表明:茎粗长轴的平均测量误差为3.31 mm,标准差为3.01 mm,平均测量相对误差为10.27%,茎粗短轴的平均测量误差为3.33 mm,标准差为2.39 mm,平均测量相对误差为12.71%。该研究可为作物表型参数的快速获取提供参考。 展开更多
关键词 测量 图像识别 农作物 作物表型 RGB-D相机 茎粗 点云拟合
下载PDF
基于三维点云的叶面积估算方法 被引量:18
10
作者 苏宝峰 刘易雪 +2 位作者 王琮 米志文 王方圆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期240-246,254,共8页
为实现低成本无损精确测定叶片面积,基于运动恢复结构算法获取点云,提出了一种融合叶片点云分割、表面重建及叶片面积无损估测等过程的植物叶片面积提取方法。首先,基于运动结构恢复算法,以智能手机获取的可见光图像重建植物的三维点云... 为实现低成本无损精确测定叶片面积,基于运动恢复结构算法获取点云,提出了一种融合叶片点云分割、表面重建及叶片面积无损估测等过程的植物叶片面积提取方法。首先,基于运动结构恢复算法,以智能手机获取的可见光图像重建植物的三维点云;其次,为了还原叶片表面形状,基于HSV颜色空间,使用阈值分割法去除叶片点云的噪点;使用K-means聚类算法对点云的三维坐标矩阵进行分类,实现单片叶片点云的分割;基于滚球算法重建叶片的表面网格模型;最后,通过计算网格面积求得叶片面积。与常规叶面积测定方法进行了对比,本文方法的计算结果与扫描叶片法测定值相比平均误差为1.21 cm^2,误差占叶片面积的平均百分比为4.67%;与叶形纸称量法测定值相比平均误差为1.41 cm^2,误差占叶片面积的平均百分比为6.05%。结果表明,本文方法成本低、精确度高,可满足植物叶片面积无损精确测定的需求。 展开更多
关键词 植物表型 叶面积 三维重建 点云处理 运动结构恢复算法
下载PDF
典型拉曼光谱技术及其在农业检测中应用研究进展 被引量:12
11
作者 高振 赵春江 +1 位作者 杨桂燕 董大明 《智慧农业(中英文)》 2022年第2期121-134,共14页
拉曼光谱是一种散射光谱,具有快速、不易受水分干扰、样品无需预处理和在体检测等特点,可作为分析、测试物质分子成分和结构强有力的表征手段。随着拉曼光谱技术的不断发展,其在农业检测领域中逐渐发挥出极其重要的作用。本文概述了拉... 拉曼光谱是一种散射光谱,具有快速、不易受水分干扰、样品无需预处理和在体检测等特点,可作为分析、测试物质分子成分和结构强有力的表征手段。随着拉曼光谱技术的不断发展,其在农业检测领域中逐渐发挥出极其重要的作用。本文概述了拉曼光谱的检测原理,从共聚焦显微拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、针尖增强拉曼光谱、共振拉曼光谱、空间偏移拉曼光谱、移频激发拉曼差分光谱、基于非线性光学的拉曼光谱等8个方面介绍了拉曼光谱技术,重点总结了拉曼光谱技术在植物检测、土壤检测、水质检测、食品检测等方面的应用研究进展,并提出了其在农业检测领域中应用需要解决的难题和未来的发展方向,以期对未来农业生产和研究带来启发。 展开更多
关键词 傅里叶变换拉曼光谱 表面增强拉曼光谱 共聚焦显微拉曼光谱 非线性光学 拉曼光谱技术 共振拉曼光谱 土壤检测 散射光谱
下载PDF
基于RGB-D点云的田间原位玉米株高测量试验研究 被引量:8
12
作者 郭海 樊江川 +2 位作者 李英伦 郭新宇 毕春光 《农机化研究》 北大核心 2021年第10期102-109,共8页
为满足田间原位玉米株高的测量需求,避免破坏性取样后进行株高测量难以捕捉植株在自然环境下生长的真实情况与表型的动态变化,提出了一种基于RGB-D相机的田间原位玉米株高的测量方法。首先,通过RGB-D相机同时获取可见光图像和其对应的... 为满足田间原位玉米株高的测量需求,避免破坏性取样后进行株高测量难以捕捉植株在自然环境下生长的真实情况与表型的动态变化,提出了一种基于RGB-D相机的田间原位玉米株高的测量方法。首先,通过RGB-D相机同时获取可见光图像和其对应的深度信息,计算相机的内参,得到玉米植株的三维点云数据;其次,通过基于欧几里得距离的统计滤波算法和随机采样一致性算法(RANSAC)的阈值分割快速去除三维点云中的离群点、环境噪声及复杂的自然环境背景(包括土壤面和滴灌管等),并通过OBB包围盒验证滤波效果;最后,通过单株玉米植株分割,提出了一种基于俯视视角下玉米株高的测量方法,并计算出田间原位玉米的株高参数。试验中,在玉米快速生长期中选取两天的试验数据,其试验用5个品种的平均测量误差分别为1.47cm和2.70cm,均方根误差(RSME)分别为1.68cm和2.80cm,人工实测结果和算法测量结果进行线性拟合后得到待测系数R2分别为0.9831和0.9797。试验结果表明:利用RGB-D相机对田间原位玉米的表型测量与株高分析具有可行性,所提出的测量与计算方法最后获得的玉米株高参数具有较高的准确性,可以为玉米表型参数提取提供更为有效地技术手段。 展开更多
关键词 玉米 株高 植物表型 深度相机 点云数据 滤波
下载PDF
基于多视角时间序列图像的植物叶片分割与特征提取 被引量:4
13
作者 娄路 吕惠 宋然 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期253-260,共8页
为了解决多种类植物在生长过程中不同时间点动态变化表型参数提取困难问题,提出了一种基于多视角时间序列图像和深度卷积神经网络Mask RCNN的植物茎叶实例分割方法,在拟南芥、玉米和酸浆属3种代表性植物上进行了实验。结果表明,训练得... 为了解决多种类植物在生长过程中不同时间点动态变化表型参数提取困难问题,提出了一种基于多视角时间序列图像和深度卷积神经网络Mask RCNN的植物茎叶实例分割方法,在拟南芥、玉米和酸浆属3种代表性植物上进行了实验。结果表明,训练得到的基于Mask-RCNN的植物分割模型对在不同生长时期的植物茎叶的识别精度(mAP_(0.5))大部分在70.0%以上,最高可以达到87.5%,模型通用性较好。同时,针对茎叶遮挡问题提出的基于多视角图像的跟踪算法,可进一步提高植物茎叶参数提取的准确率。本文提出的以茎叶为代表的植物器官分割和特征提取方法具有性能高效、成本低、通用性和扩展性好的优势,可为不同场景下植物全生长过程中的多表型参数提取提供参考。 展开更多
关键词 植物表型 实例分割 特征提取 Mask-RCNN 叶片计数 时间序列图像
下载PDF
基于多尺度级联卷积神经网络的高光谱图像分析
14
作者 朱逢乐 刘益 +3 位作者 乔欣 何梦竹 郑增威 孙霖 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3547-3557,共11页
在样本有限情况下对象级别的叶片高光谱图像建模中,提出了多尺度三维和一维级联卷积神经网络模型。首先,在三维卷积神经网络(3D-CNN)中嵌入扩张卷积增大卷积核感受野,构建了多尺度3D-CNN,提取和融合不同尺度的光谱-空间联合特征,在不增... 在样本有限情况下对象级别的叶片高光谱图像建模中,提出了多尺度三维和一维级联卷积神经网络模型。首先,在三维卷积神经网络(3D-CNN)中嵌入扩张卷积增大卷积核感受野,构建了多尺度3D-CNN,提取和融合不同尺度的光谱-空间联合特征,在不增加网络参数的情况下提升了模型性能。然后,对最优多尺度3D-CNN网络级联一维卷积神经网络(1D-CNN),进一步降低计算复杂度和过拟合程度。最后,在罗勒叶片叶绿素含量回归和辣椒叶片干旱胁迫识别两类数据集上进行最优网络框架探究并对比了一系列基准CNN模型。结果表明,对于叶片高光谱图像回归和分类,本文模型均能在小样本条件下有效提升模型泛化性能并降低计算复杂度。 展开更多
关键词 农业电气化与自动化 高光谱图像 化学计量学 多尺度级联卷积神经网络 扩张卷积 植物表型
原文传递
面向表型精确鉴定的豆株快速三维重建 被引量:2
15
作者 傅汝佳 冼楚华 +4 位作者 李桂清 万隽杰 曹铖 杨存义 高月芳 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期531-539,共9页
利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象,利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建,首先,基于点云分层聚类提取点云骨架点;然后,根据各... 利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象,利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建,首先,基于点云分层聚类提取点云骨架点;然后,根据各骨架点到根节点的最短距离连接第一阶段的主干骨架点,并根据形态特征筛选子图和主干图的连接点、选择子图生长路径;最后,由连接骨架进行植物数字化建模。实验表明,基于真实大豆植株点云的单帧和配准数据,本文方法能对不同形态特征的大豆植株进行快速三维重建,并能对分辨率不高、噪音干扰较大、配准误差较大等情形做处理。 展开更多
关键词 植物表型组学 植物三维重建 骨架提取 植物建模
下载PDF
用于植物三维结构表型研究的移动地面近端感知系统 被引量:1
16
作者 王欢欢 林沂 《激光杂志》 北大核心 2017年第1期31-38,共8页
植物表型研究在把握植物结构和了解植物对环境变化的反应上起着至关重要的作用。因此,通过引入多种遥感技术例如LIDAR,研究者一直针对不同场景开发不同的植物表型技术。目前,该领域的重要趋势是开发可供于广泛使用的低成本三维系统,而... 植物表型研究在把握植物结构和了解植物对环境变化的反应上起着至关重要的作用。因此,通过引入多种遥感技术例如LIDAR,研究者一直针对不同场景开发不同的植物表型技术。目前,该领域的重要趋势是开发可供于广泛使用的低成本三维系统,而通常使用的高成本的LIDAR传感器无法满足这一需求。为了解决这个问题,试图开发一个基于低成本二维激光扫描仪的用于室内植物三维结构表型研究的移动地面近端感应系统。特别地,将两个RPLIDAR激光扫描仪(目前市场上最低成本的二维LIDAR传感器)安装在两个远端的放置于移动平台的固定架上。如此一来,它们的扫描剖面被设置成一个斜交的方式。然后,经过精确的数据三维位置坐标设定和校准后,平台的移动可以使得两个系列的二维扫描剖面转变为研究区一排植物的全部三维表征。基于三维点云结果,人们可以获得详细的植物结构特征。实验表明,提出的方案得到基本验证,对于特定的植物结构变量例如叶面积(R2=0.92)可以精确获取。总之,该工作可以推动将基于LIDAR的植物表型技术发展到真正意义上的低成本阶段,而且这表明LIDAR在植物表型研究上的实际应用会越来越多出现在植物栽培、精准农业等领域。 展开更多
关键词 植物表型研究 近端感知 低成本 2D激光扫描仪 三维植物结构
下载PDF
基于“双毯法”的植物叶态萎蔫辨识研究 被引量:1
17
作者 张新 高超 +1 位作者 Martin Kraft 赵燕东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期322-328,共7页
为实现植物生命需水状况的无损检测,通过定量辨识植物叶态萎蔫特征反映植物亏水胁迫状况,基于分形理论"双毯法"定义了萎蔫指数LDBM,利用基于激光三角原理的三维激光扫描仪获取植物叶片表型点云数据,以西葫芦、秋葵、葫芦、南... 为实现植物生命需水状况的无损检测,通过定量辨识植物叶态萎蔫特征反映植物亏水胁迫状况,基于分形理论"双毯法"定义了萎蔫指数LDBM,利用基于激光三角原理的三维激光扫描仪获取植物叶片表型点云数据,以西葫芦、秋葵、葫芦、南瓜4种植物为研究对象,结合饱和水汽压差与光合有效辐射2种微环境参数,进行了植物叶态萎蔫定量辨识研究。试验分析了4种植物萎蔫指数LDBM的日变化曲线,证明LDBM用于表征叶态萎蔫状况是合理和可行的;分析了萎蔫指数LDBM与微环境参数的相关性,4种植物LDBM与饱和水汽压差相关系数均大于0.81,与光合有效辐射相关系数均大于0.71,与2种参数都有很强的正相关性;并且与基于离散时域傅里叶变换定义的萎蔫指数L2DFT进行了对比,LDBM与L2DFT呈负相关性,4种植物的相关系数均大于0.82,表明LDBM能够准确地定量表征叶态萎蔫。 展开更多
关键词 叶态萎蔫 双毯法 植物表型 三维激光扫描
下载PDF
紫花苜蓿半胱氨酸合酶基因MsSDCS-0植物GFP荧光表达载体构建与拟南芥转化
18
作者 赵菲佚 马家琦 +2 位作者 安建平 焦成瑾 马伟超 《天水师范学院学报》 2019年第2期7-11,共5页
半胱氨酸合成酶[Cysteine Synthase, CSase,也称为O-乙酰丝氨酸裂解酶,O-acetylserine(thiol)lyase,OAS-TL]在植物有机硫合成中起着关键的作用。本研究从已有中间克隆载体pBSCMsSDCS-0上获取已克隆的紫花苜蓿半胱氨酸合成酶基因MsSDCS-... 半胱氨酸合成酶[Cysteine Synthase, CSase,也称为O-乙酰丝氨酸裂解酶,O-acetylserine(thiol)lyase,OAS-TL]在植物有机硫合成中起着关键的作用。本研究从已有中间克隆载体pBSCMsSDCS-0上获取已克隆的紫花苜蓿半胱氨酸合成酶基因MsSDCS-0片段后,将其亚克隆于植物荧光表达载体pCAMBIA1205-GFPn上,成功构建了该基因成员的植物GFP表达载体pCAMBIA1205-GFPn-MsSDCS-0。pCAMBIA1205-GFPn-MsSDCS-0在野生型拟南芥(Col-0)原生质体瞬时表达确认MsSDCS-0定位于胞质中;此外,该载体对拟南芥Col-0转化表明:过表达该基因不会对植物的生长表型产生影响。本研究结果将为通过基因工程方式提高紫花苜蓿含硫氨基酸含量及该基因在植物体内功能后续研究提供基础。 展开更多
关键词 紫花苜蓿 半胱氨酸合成酶 植物GFP表达载体 亚细胞定位 植物表型
原文传递
基于移动Kinect的低成本植物三维结构表型分析
19
作者 孟祥爽 林沂 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2352-2357,共6页
表型分析对于理解植物基因型与环境之间的关系非常重要,开发高效且成本低的相关技术是精准农业等领域的一项典型需求。其中,代表性的RGB-D设备Kinect已用于植物表型分析,但其应用潜力尚未被充分挖掘。本文首先梳理比较了Kinect表征三维... 表型分析对于理解植物基因型与环境之间的关系非常重要,开发高效且成本低的相关技术是精准农业等领域的一项典型需求。其中,代表性的RGB-D设备Kinect已用于植物表型分析,但其应用潜力尚未被充分挖掘。本文首先梳理比较了Kinect表征三维结构的三种原理方式,即点云基于深度图像(DI)生成,通过运动恢复结构(SfM)从彩色图像获得,以及合并DI和SfM点云生成融合数据(MD),并以FARO X330激光扫描仪获取的基准数据评估三种方式的性能。以植物玉簪为例的分析结果表明,对叶面积的估算DI点云的准确度最高,对叶片圆形度和偏心率的反演MD点云表现最佳,对叶倾角的反演SfM点云的性能最好。三种方式的结果差异源于它们表征不同结构的表现不同,对于叶面积的反演, SfM表征叶片相对不完整,而MD重建叶片的边缘存在不平滑的现象,导致两者精度不足;对于表征叶片的几何特征,通过合并DI和SfM数据生成的MD点云实现了信息增强的效果,使得其表现优于DI和SfM点云;叶倾角对深度测量的准确性更敏感,由于Kinect测量深度过程中通常存在误差,导致DI和MD点云反演精度偏低,而SfM点云仅通过彩色图像生成,因此其表现出反演叶倾角的最佳性能。性能比较与原因分析表明,三种方式对不同的结构特征有不同的适用空间,它们的集成有助于提升Kinect用于植物表型分析的整体性能,由此形成一种基于Kinect的移动表型高效分析技术;此外,提出的叶片几何描绘(LGD)模型可较好拟合叶片轮廓,有助于恢复部分被遮挡叶片的几何形态。提出了一种基于Kinect的低成本但高效的移动型三维植物结构表型分析技术,这对于促进作物监控、农业增产等有基础技术意义。 展开更多
关键词 植物表型分析 点云 结构参数提取 KINECT LIDAR
下载PDF
成像光谱技术在植物非生物胁迫表型高通量分析中的研究进展 被引量:4
20
作者 曹晓峰 余克强 +1 位作者 赵艳茹 张海辉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3365-3372,共8页
植物非生物胁迫是指对植物产生不利影响的非生物因素,非生物胁迫威胁植物发芽、生长、发育和繁殖,是阻碍农作物高效栽培和农业可持续发展的主要因素。植物胁迫精准管理和抗逆植物育种是缓解和解决非生物胁迫的有效途径,其中植物表型分... 植物非生物胁迫是指对植物产生不利影响的非生物因素,非生物胁迫威胁植物发芽、生长、发育和繁殖,是阻碍农作物高效栽培和农业可持续发展的主要因素。植物胁迫精准管理和抗逆植物育种是缓解和解决非生物胁迫的有效途径,其中植物表型分析是一个不可或缺的环节,但是传统滞后的如人工、破坏式表型测量方法很难满足高通量表型分析的需求,制约着植物非生物逆境治理的精度和现代植物育种的效率。高通量植物表型分析技术旨在实现植物复杂性状的快速、自动、无损地获取与分析,能实时原位监测植物受胁迫状态与程度,指导胁迫治理措施和资源精准投入,可以为优良抗逆植物品种高通量筛选鉴定提供解决方案、能为植物抗逆基因解析与定位、植物遗传变异分析等提供大数据支撑。由于成像光谱技术能够实时、非接触、高效地测量植物结构形态、生理生化等多样化的表型,在高通量植物表型分析中表现出良好的潜力,近年来在植物精准种植和现代植物育种中得到广泛研究与应用。主要阐述可见光成像(RGB Imaging)、多光谱成像(MSI)、高光谱成像(HSI)、叶绿素荧光成像(ChlFI)、多光谱荧光成像(MFI)、热红外成像(TIRI)高通量表型分析技术在植物非生物胁迫表型分析中的研究进展以及评估分析其发展趋势;首先简单介绍了不同成像光谱的技术特点以及在植物表型分析中的应用差异和高通量分析流程;其次总结了近年来基于成像光谱技术高通量分析植物非生物胁迫表型的部分研究和应用,介绍范围从植物胁迫监测、抗逆植物品种筛选鉴定、植物遗传分析3个方面出发,主要涉及植物干旱、温度、盐害、养分胁迫以及其他非生物逆境。最后探讨了上述成像光谱技术在植物非生物胁迫表型高通量分析的机遇和其面临的挑战。 展开更多
关键词 成像光谱 非生物胁迫 高通量表型分析 精准管理 植物育种
下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部