基于三维点云的甜菜根表型参数提取与根型判别

TP391.4; 为挑选产糖量高且适合机械化收获的甜菜根型,该文基于多视角图像序列,构建了 207 个基因型甜菜根的三维点云模型.基于三维点云提取了描述甜菜根形态特征的10个表型参数:最大直径、根长、凸包体积、顶投影面积、紧凑度、凸起率、凸起角、根头比、根尾比和根体渐细指数.与人工测定的最大直径和根长值进行校验,决定系数R2均在0.95以上.其中根长、凸包体积及顶投影面积与生产指标呈极显著(P<0.01)相关关系.采用稳定性较高的K-medoids聚类算法将甜菜根型分为4类,结合专家知识获取理想根构型的主要特征为根型中等长度、比例适中.采用线性判别、随机森林、支持向量机、决策树和朴素贝叶...

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Published in农业工程学报 Vol. 36; no. 10; pp. 181 - 188
Main Authors 柴宏红, 邵科, 于超, 邵金旺, 王瑞利, 随洋, 白凯, 刘云玲, 马韫韬
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国农业大学土地科学与技术学院农业部华北耕地保育重点实验室,北京,100193%内蒙古自治区特色植物分子生物学重点实验室,内蒙古自治区生物技术研究院,呼和浩特 010070%内蒙古自治区呼伦贝尔生态环境监测站,呼伦贝尔,021008 15.05.2020
Subjects
三维点云
表型
机器学习
图像处理
甜菜
根型
分类
Online AccessGet full text
ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2020.10.022

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Abstract TP391.4; 为挑选产糖量高且适合机械化收获的甜菜根型,该文基于多视角图像序列,构建了 207 个基因型甜菜根的三维点云模型.基于三维点云提取了描述甜菜根形态特征的10个表型参数:最大直径、根长、凸包体积、顶投影面积、紧凑度、凸起率、凸起角、根头比、根尾比和根体渐细指数.与人工测定的最大直径和根长值进行校验,决定系数R2均在0.95以上.其中根长、凸包体积及顶投影面积与生产指标呈极显著(P<0.01)相关关系.采用稳定性较高的K-medoids聚类算法将甜菜根型分为4类,结合专家知识获取理想根构型的主要特征为根型中等长度、比例适中.采用线性判别、随机森林、支持向量机、决策树和朴素贝叶斯5种预测模型进行根型判别.结果表明5种根系判别模型预测准确率均在70.0％以上,随机森林判别准确率达到81.4％.研究结果将为培育高品质和适应机械化生产的甜菜品种提供依据.
AbstractList TP391.4; 为挑选产糖量高且适合机械化收获的甜菜根型,该文基于多视角图像序列,构建了 207 个基因型甜菜根的三维点云模型.基于三维点云提取了描述甜菜根形态特征的10个表型参数:最大直径、根长、凸包体积、顶投影面积、紧凑度、凸起率、凸起角、根头比、根尾比和根体渐细指数.与人工测定的最大直径和根长值进行校验,决定系数R2均在0.95以上.其中根长、凸包体积及顶投影面积与生产指标呈极显著(P<0.01)相关关系.采用稳定性较高的K-medoids聚类算法将甜菜根型分为4类,结合专家知识获取理想根构型的主要特征为根型中等长度、比例适中.采用线性判别、随机森林、支持向量机、决策树和朴素贝叶斯5种预测模型进行根型判别.结果表明5种根系判别模型预测准确率均在70.0％以上,随机森林判别准确率达到81.4％.研究结果将为培育高品质和适应机械化生产的甜菜品种提供依据.
Author 柴宏红
王瑞利
刘云玲
马韫韬
白凯
邵科
于超
随洋
邵金旺
AuthorAffiliation 中国农业大学土地科学与技术学院农业部华北耕地保育重点实验室,北京,100193%内蒙古自治区特色植物分子生物学重点实验室,内蒙古自治区生物技术研究院,呼和浩特 010070%内蒙古自治区呼伦贝尔生态环境监测站,呼伦贝尔,021008
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Yu Chao
Shao Jinwang
Liu Yunling
Bai Kai
Chai Honghong
Wang Ruili
Sui Yang
Ma Yuntao
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Publisher 中国农业大学土地科学与技术学院农业部华北耕地保育重点实验室,北京,100193%内蒙古自治区特色植物分子生物学重点实验室,内蒙古自治区生物技术研究院,呼和浩特 010070%内蒙古自治区呼伦贝尔生态环境监测站,呼伦贝尔,021008
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Title 基于三维点云的甜菜根表型参数提取与根型判别
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