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小麦分蘖形态学特征X射线-CT无损检测被引量：9: 2017年; 针对传统小麦分蘖形态学特征需采用人工接触或有损方法获取,不仅过程繁琐、主观性强而且会影响小麦后续生长。为实现小麦分蘖性状快速、准确、无损测量,该文提出一种基于X射线断层成像的小麦分蘖形态学特征提取方法。首先构建了小麦分蘖X-ray CT断层扫描成像系统,采用滤波反投影(filtered back projection,FBP)断层重建算法和图形处理单元(graphics processing unit,GPU)加速算法快速获取小麦分蘖茎秆断层图像,设计了专门的分蘖图像分析算法实现对小麦分蘖形态学特征参数(分蘖数、分蘖角度、分蘖茎粗和分蘖壁厚)的无损检测。该研究对107株小麦植株测量结果表明:分蘖数测量准确率可达100%,分蘖角度、茎粗和壁厚的平均测量误差分别为3.65%,4.84%和7.86%。该技术相较于人工测量方法和石蜡切片方法,能够对小麦分蘖形态学特征进行较为精准无损检测,实现单株测量效率约200 s,对于小麦功能基因组和抗倒伏能力品种的筛选具有重要的研究意义。; 吴迪杨万能牛智有黄成龙; 关键词：X射线图像处理小麦分蘖无损检测

基于X-ray透射成像的稻穗米粒粒型及谷粒饱满度测量被引量：3: 2018年; 稻穗是水稻产量、干物质积累的最终表现,稻穗米粒粒型和谷粒饱满度对水稻遗传育种及功能基因解析具有重要意义。传统稻穗米粒粒型测量需要经过脱粒、脱壳步骤,不仅过程繁琐而且可能有损伤、可靠性差,而谷粒饱满度测量主要通过水沉法或风选法,无法实现定量测量。为了实现在不脱粒、不脱壳情况下无损观测稻穗内部米粒,提出一种测量稻穗米粒粒型和谷粒饱满度的新方法。采用X-ray透射成像方式获取稻穗射线吸收图,然后采用自动阈值分割、分水岭、图像标记等算法得到单颗米粒标记图像;再采用椭圆检测、边缘提取计算得到米粒的粒长、粒宽、粒面积。对100株稻穗图像做测试,结果表明粒长、粒宽平均测量误差MAPE分别为2.14%、3.45%。同时采用K-means和高斯混合模型聚类(GMM)算法识别出米粒对应的谷粒区域,基于二者面积的比值得到稻穗谷粒饱满度的定量测量结果,基于该结果可以准确识别稻穗中的实粒和瘪粒,为稻穗复杂性状测量研究提供了一种新的有效途径。; 黄成龙杨万能吴迪段凌凤; 关键词：稻穗

基于时间序列的玉米叶片性状动态提取方法研究被引量：7: 2017年; 玉米叶片性状对生长发育、遗传育种及功能基因解析研究具有重要意义,而传统的测量方式效率低、主观性强、测量性状少,已无法满足现代玉米研究的需求,为此提出一种基于时间序列的玉米叶片性状动态追踪技术。研究基于高通量作物表型平台,针对100份玉米品种资源,每间隔3 d获取8个玉米生长点图像;利用图像分割、叶片骨架提取等算法得到单片叶长、叶角度、叶弯曲度参数;基于叶片相对位置信息实现玉米叶片的动态追踪及标记。试验结果和人工测量值相比,叶长和叶夹角测量误差分别为0.92%和3.32%。叶片追踪可以得到叶片的动态变化过程,计算获取叶片长度的平均生长率及叶片弯曲度的变化分布。; 黄成龙张雪海吴迪叶军立杨万能; 关键词：玉米叶片图像处理

部分柿属植物TRAP标记反应体系的建立与引物筛选被引量：2: 2014年; 为了建立柿属植物目标区域扩增多态性(TRAP)标记技术体系,对影响TRAP-PCR的Mg2+、dNTPs、Taq DNA聚合酶、固定引物和随机引物浓度比5个因素进行了优化。确定优化的反应体系为:模板DNA 40 ng,buffer 1×,Mg2+1.4 mmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L,固定引物和随机引物浓度比为11∶1,Taq酶0.5 U,反应总体积为15μL。利用柿属植物EST数据库信息设计锚定引物10条,与11条随机引物组合共110对引物。利用这些引物对柿属植物6个基因型进行TRAP-PCR扩增,其中84个引物组合能扩增出清晰条带,占引物总量的76.36%;36个引物组合表现出良好的多态性扩增,并在20份柿属植物中进行了引物验证。; 罗纯吴迪张青林罗正荣; 关键词：柿属植物 TRAP 反应体系优化引物筛选

水稻表层根系性状无损测量技术研究被引量：2: 2017年; 水稻根系性状和产量之间存在着联系,通过根系育种来改良水稻品种成为未来研究的趋势之一。为研究水稻根系相关性状,设计了一种可以动态无损测量水稻表层根系的方法。将水稻植株种植于透明PMMA管中,利用可见光成像并结合图像处理技术,计算获取27个水稻表层根系性状。结果表明,水稻表层根系32~42 d生长速率达到最大,随后生长减缓或者死亡;质心位置在22~54 d下移较快,随后变化较小;表层根系与地上部分面积之比同产量之间存在类似于正态分布的关系,比例在0.45至0.65之间时产量较高;表层根系从上至下覆盖率递减,但不同品种水稻表层根系分布不同,最上方区域的表层根系覆盖率从最大45%到最小25%。该结果对水稻根系性状无损测量进行了初步探索,并对深入了解水稻根系结构和功能,以及推动植物表型组学的发展具有一定作用。; 吴迪王梦坷杨万能刘谦黄成龙; 关键词：图像处理

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吴迪