文献类型: 中文期刊
作者: 李百明 1 ; 吴茜 2 ; 吴劼 3 ; 张美娜 1 ; 李华勇 4 ; 于堃 4 ; 曹静 5 ; 张伟欣 1 ; 曹宏鑫 2 ; 张文宇 1 ;
作者机构: 1.江苏大学农业工程学院
2.江苏省农业科学院农业经济与信息研究所
3.南京农业大学前沿交叉研究院植物表型组学研究中心
4.江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所
5.江苏省农业科学院农业信息研究所
关键词: 植物;表型;多视角立体视觉;图像自动采集;三维重建;点云模型
期刊名称: 农业工程学报
ISSN:
年卷期: 2023 年 009 期
页码: 161-171
收录情况: EI ; 北大核心 ; CSCD
摘要: 为满足高通量作物表型分析需求,提升三维点云重建效率和精度,该研究针对不同作物、不同生育时期、不同植株部位(地上部和根系),基于研发的多视角自动成像系统和SFM(structure from motion)-MVS(multi-view stereo)算法,采用不同视角和不同相机数获取的图像重建作物三维点云,通过重建效率和精度(Hausdorff距离)评估,以及基于点云提取表型参数(株高、幅宽、凸包体积和总表面积)的可靠性评价,优化作物三维点云重建策略。结果显示,对于结构相对稀松、遮挡较少的盆栽植株(苗期、蕾薹期、盛花期、成熟期油菜)、结构相对紧凑、遮挡较多的植株地上部(花铃期棉花、抽穗期水稻、拔节期和灌浆期小麦)以及器官密集、遮挡严重且有较多细长结构的地上部和根系(分蘖期小麦和成熟期水稻地上部、成熟期玉米和油菜根系),分别采用3~4、6和10个相机为其最优重建策略(Hausdorff距离小于或接近0.20 cm,且重建时长和Hausdorff距离归一化值之和最小)。采用不少于4个相机获取的图像重建作物三维点云,可提取较为可靠的表型参数(决定系数R~2>0.90,相对均方根误差RRMSE≤9%)。该研究提出的最优重建策略平衡了自动成像系统构建成本、三维重建效率和精度以及适用植株复杂程度,为实现多种作物高效、低成本、高精度三维重建和表型参数提取提供了重要依据。
- 相关文献
[1]基于三维重建的秸秆地单株水稻生长形态检测研究. 魏天翔,汪小旵,施印炎,王延鹏,王凤杰,张先洁,卜俊怡,杨四军. 2021
[2]稀土生物调节剂--植物和微生物篇. 周威,邱关明,李喜坤,沈阳理工大学,严长浩,李伟. 2005
[3]表面活性剂溶液的表面张力与植物持液量之间的关系研究. 顾中言,许小龙,韩丽娟. (Mis
[4]红眼突变灰飞虱的生物学特性和交配优势. 王利华,庄泽进,李永腾,方继朝. 2013
[5]国家果树种质南京桃资源圃初级核心种质构建. 沈志军,马瑞娟,俞明亮,蔡志翔,许建兰. 2013
[6]桃同株花果茎叶杂色材料的获得和特征特性初探. 沈志军,马瑞娟,俞明亮,许建兰,蔡志翔,周懋,李凡. 2014
[7]人工春化对不同基因型蚕豆生长表型及发育形态的影响. 邵奇,袁星星,于龙龙,崔瑾,陈新,吴春芳. 2016
[8]基于表型和ISSR标记的小株型荷花遗传多样性分析. 徐君,李欣,江君,王欢,姜红卫. 2019
[9]唐菖蒲遗传性状分析. 邵小斌,赵统利,朱朋波,汤雪燕,孙明伟,王江英. 2019
[10]基于经济型低空无人机对小麦重要产量表型性状的多生育时期获取和自动化分析. 丁国辉,许昊,温明星,陈佳玮,王秀娥,周济. 2019
[11]植物可视化研究进展. 石春林,金之庆,葛道阔. 2004
[12]植物突变体创造及研究现状. 温明星,陈爱大,曲朝喜. 2012
[13]利用植物的防御性 倡导害虫治理的新思路. 李洪山,戴华国,王娟,李慈厚. 2005
[14]生态沟渠对农田排水中氮磷的去除机理初探. 王岩,王建国,李伟,薄录吉,杨林章. 2010
[15]植物花青素合成代谢途径及其分子调控. 贾赵东,马佩勇,边小峰,杨清,郭小丁,谢一芝. 2014
[16]植物分枝发育调控的研究进展. 付正莉,刘蕊,王宁宁,朱克明,陈松,张洁夫,谭小力. 2018
[17]植物寄主与病原物互作及抗病性遗传改良研究进展. 刘水东,郝德荣,何林池. 2010
[18]植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果. 王彦玲,韩士群,宋伟,周庆,黄建萍. 2011
[19]信息技术正在悄悄改变传统DUS测试模式——参加UPOV第33届自动化和计算机程序技术工作组会议报告. 黄志城,王显生,唐浩. 2016
[20]基于CNKI系列数据库统计的国内植物硼素营养研究论文分析. 王中华,蔺经,杨青松,李晓刚. 2012
作者其他论文 更多>>
-
基于多参数传感器的克氏原螯虾养殖水质监测系统
作者:陈小琳;刘乃森;尹思慧;黄鸿兵;刘慧;张文宇;曹静
关键词:
-
基于深度学习的农作物病害识别系统研发
作者:梁万杰;曹静;孙传亮;曹宏鑫;张文宇
关键词:深度卷积神经网络;病害识别;智能手机;智能识别系统;Socket网络
-
设施内自主移动装备导航控制技术研究进展
作者:姜赛珂;张美娜;李雪;祁雁楠;吕晓兰
关键词:设施;自主移动;导航;SLAM;机器人
-
机械化疏花在主干型梨园中的性能评估
作者:雷哓晖;吕晓兰;张美娜;陆岱鹏;王士林;常有宏;钟德新;申天兵
关键词:机械化疏花;梨园;主干型;性能评估
-
油菜株型模拟研究进展
作者:张伟欣;吴茜;孙传亮;李红;张玲玲;岳延滨;梁万杰;宣守丽;曹静;张美娜;尹迎军;韩旭杰;潘月;吴菲;丁昊迪;葛道阔;曹宏鑫;张文宇
关键词:油菜;株型;功能-结构作物模型模拟;
-
基于高光谱和数据挖掘的油菜植株含水率定量监测模型
作者:潘月;曹宏鑫;齐家国;吴菲;韩旭杰;丁昊迪;葛道阔;张玲玲;张伟欣;张文宇
关键词:高光谱;油菜;连续投影算法;竞争自适应加权算法;BP神经网络
-
逐日平台搭载作物生长信息传感器效果检验与评估
作者:唐普传;张美娜;孙传亮;吴茜;曹静;梁万杰;张伟欣;葛道阔;曹宏鑫;刘乃森;张文宇;王潇;李百明;吴金恺;吉书雯;朱星月
关键词:逐日平台;太阳高度角;作物生长信息传感器;智能传感器;作物监测