【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，属于作物表型。
技术介绍
1、作物主要包括地上部和地下部两部分，地上部主要包括茎、叶、花、果实、种子，地下部主要包括根系，也包括块茎、鳞茎等。作物的地上部生长与地下部生长的关系非常密切，根系如果生长不好，则地上部的生长会受到很大影响；相反，地上部的生长对根系的生长也有重要作用。同时获取作物的地上部和地下部表型信息可以帮助我们更好地理解作物的整体生长状态、资源分配、生理生化特征等。
2、目前，同时获取作物地上部和地下部的表型信息，需要在不同的环境条件下进行操作，如野外、田间等，因此操作难度较大，需要有经验的技术人员进行操作；同时获取作物地上部和地下部的表型信息需要考虑到不同的因素，如光线、天气、土壤质量等，这些因素可能会对数据的质量和准确性造成影响；当前对作物地上部和地下部表型信息的获取，需要采用多种技术和设备，如无人机、电子计算机断层扫描(ct)和磁共振成像(mri)技术，但其价格高昂、效率低。
3、因此，开发一种能够同时获取作物地上部和地下部表型信息的装置以及方法，可以帮助我们更全面、精细地了解作物的生长发育和适应性，为作物的管理和优化提供指导，同时也可以为基于植物表型数据的研究提供更全面的数据支持。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提供一种用于基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，该方法基于监测装置来实现，监测装置通过设计一种暗室环境以及一种半自动化系统，将每次拍照的光
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、一种基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，包括如下步骤：
4、步骤一：设置一作物表型信息监测装置，该装置包括：机架，机架为框架结构，机架的一个侧面装配有遮光推拉门，顶面和其余三个侧面均装配有遮光布，以形成监测室；根盒，通过根盒支架倾斜设置在监测室内，用于放置作物；机架分为上下两层，上下层分别滑动设置有一rgb相机，用于拍摄作物的地下部和地上部；光源模块，设置于监测室内，包括若干视觉灯，用于在采集作物表型数据时进行补光；传感器模块，设置于监测室内，用于实时观察作物在生长过程中的环境条件；pc端，与rgb相机连接，实时显示通过rgb相机获得的作物表型信息数据；
5、步骤二：将营养土装入根盒中，通过根盒顶端向营养土中输送水分，将根盒放在根盒支架上；
6、步骤三：将作物种子放置在根盒中，保证水分和养分的供应，种子萌发后使用日光灯提供适宜时间的光照，待作物地上部和根长生长到一定程度时进行表型数据的获取；
7、步骤四：将根盒放置在监测室内，打开光源，调节到合适的亮度，关闭推拉门，减少外部光源的影响，保证获取数据时环境的一致性；
8、步骤五：将rgb相机连接到pc端，通过已下载的mvs软件，将作物的实时图像显示在屏幕上，选择显示作物的地上部图像、地下部图像或者两者同时显示；
9、步骤六：选择合适的图像进行获取，储存在pc端；
10、步骤七：将获取到的地上部和地下部图像进行标注，为方便模型训练，将图像裁剪成一定尺寸，获得对应的标注；
11、步骤八：利用segformer神经网络训练模型对作物地下部的图像进行训练；利用u-net方法对作物地上部的图像进行分割；
12、步骤九：对segformer神经网络训练模型训练后图像进行预测，得到作物地下部的分割图；对u-net方法分割后图像进行预测，得到作物地上部的分割图；
13、步骤十：利用python对地下部的分割图进行性状提取，得到包括根系长度、根系直径、根系凸包、根系表面积在内的多种性状；利用python对地上部的分割图进行性状提取，得到包括株宽、株高、估计生物量b、投影系数a、叶片面积在内的多种性状；
14、步骤十一：对上述步骤十得到的结果，采用关联分析方法找到各性状之间的关系；或者对植株采用不同的处理方法，观察植株性状与实验处理之间的相关性。
15、本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
16、1、本专利技术通过将种子萌发后的根盒放置在成像舱，同时利用相机，显示屏，视觉灯等采集作物图像，可以实时，无损的获取地上部和地下部在内的作物表型信息。
17、2、本专利技术的监测过程在检测室（暗室）内完成，不受外界风力的影响，且自带光源系统，监测不受外界光源影响，确保监测环境的一致性，监测的稳定性高；
18、3、本专利技术装置满足半自动化要求，可以采集作物表型的实时图像。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对株高和株宽的性状进行提取的方法如下：
3.根据权利要求2所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对估计生物量B性状进行提取的方法如下：
4.根据权利要求3所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对叶片面积性状进行提取的方法如下：
5.根据权利要求4所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对投影系数A的性状进行提取的方法如下：
6.根据权利要求1所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对地下部的分割图进行性状提取前，先对分割图进行骨架化，具体步骤如下：
7.根据权利要求6所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对根系长度的性状进行提取的方法如下：
8.根据权利要求7所述的
9.根据权利要求8所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中根系凸包的计算过程如下：
10.根据权利要求9所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中根系直径的计算方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对株高和株宽的性状进行提取的方法如下：
3.根据权利要求2所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对估计生物量b性状进行提取的方法如下：
4.根据权利要求3所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对叶片面积性状进行提取的方法如下：
5.根据权利要求4所述的基于根盒的植物地上部与地下部表型联合鉴定方法，其特征在于，步骤十中对投影系数a的性状进行提取的方法如下：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘守阳，张如雷，韩瑞玺，傅秀清，王松寒，丁艳锋，
申请(专利权)人：南京农业大学三亚研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。