报告来自东北农业大学的朱荣胜
老师。 此报告介绍了大量的相关工作,并且而非常值得动物领域进行借鉴。表型值是基因组时代的key。
此报告的提纲:
此报告想回答的问题:
0 背景介绍:
植物生态学学科,从描述到量化性状。大豆的特点:
大豆表型:大致分为生长期和成熟些表型:
测量表型,以前就是人工测量表型,现在是仪器自动识别,但是其准确性取决于其内部的算法。
测量表形态表型的算法特点: 算法功能=识别+分类+计算+测量
第一部分 大豆生长期表型
1 基于三维重构的表型研究
拍摄方式
每次转15°,24张照片, 4个角度, 120张 照片
流程:(图像预处理需要人为做)
结果图:
模型提取
如冠层水平的表型提取(需要搭载TXL库):
叶面积提取步骤:
节间距:
更复杂的性状采用了3D-BoNet
结果分割图
对模型进行估计:以人工测量的为参考值:
结果:基于三维模型的测量≈人工测量
探索更大空间应用:田间三维重构,每块设置一个采样点(放大桶):
全生育期重构结果:
大桶与田间的植株比较:
应用比较不同时期参试品种的表型比较:
表型指纹:
** 问题和挑战**
2 基于深度学习的表型研究
2.1 大豆花荚表型:
图像花识别(转个拍摄):
材料:
困难:
由于小目标识别,尽量提取多的特征,方法借鉴Faster R-CNN,改进为SoyflowerRCNN:
试验流程:
参数设置和评价指标:
结果:
模型对比:
对时间序列图:
独立样本验证:
2.2 大豆的荚识别
算法:
结果比较:
独立:
独立验证:
时间序列的动态分析:
3 大豆花荚识别与计数融合模型
算法:
融合:
结果:
时间变化:
使用融合的模型探索大豆落花落荚的规律
结果:
分布部分
落花规律:
落荚规律:
困难与挑战:
4 大豆病程的诊断
例子(缺点破坏性取样):
数据缺失,设计了新的算法,对叶子随机分割,再预测:
示意算法代码:
评价和调参数:
结果: A为分割小图片,B为整个叶片判断结果
第二部分 大豆成熟期表型
表型分类:
取参考表型:
拍照平台:
模型算法:
引入PCA
算法:
试验设计图:
模型图示:
结果:
具有成熟期, 探索性分析
材料:
特征提取:
多个特征时,可以聚类:
基于得到表型的GWAS分析
群体机构图:
使用,离心率表型
困难和挑战
直接使用整个植株, 无人机识别时,产量预测
第三部分 表型技术的应用和延长
智能表型品台:
已经搭建的平台:
作物: