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    沈陽大氣環境研究所根系圖像自動識別技術獲進展

    發布時間:2021年05月24日 來源:中國氣象報社

      大批量植株根系圖像快速、自動識別,填補了國內外大批量處理分析根系圖像需求的空白——5月15日,由中國氣象局沈陽大氣環境所研究開發的“根系圖像識別共享平臺”正式上線,為多學科圖像分析、根系表型研究提供技術支持。

      當前,國內根系原位成像解析技術仍停留在人眼識別、手動提取階段,嚴重制約根系圖像領域科研進展。沈陽大氣環境所“根系原位非破壞系統應用測試”項目團隊研發了基于深度學習的根系成像圖像識別技術(iRoot-V02軟件)。iRoot-V02軟件是國內外首個根系原位圖像自動識別軟件,采用基于圖像語義分割手段U-net卷積神經網絡法,可識別微根管CIS掃描和CCD掃描拍攝的原位根系圖片,可自動獲得概率圖、二值化圖、分級圖、根尖分布圖、地平線長度圖及骨架圖等過程圖片以及總根長、總投影面積、總表面積、平均直徑、總體積、總根尖數及不同直徑分級參數等識別結果。平臺集成了iRoot-V02軟件,使分辨率達到像素級,分析速度從幾天縮短到30秒內,能夠自動適應不同的成像條件,精準量化根系參數,有助于定量分析植被在地氣相互作用中的重要性、揭示氣象條件改變對植物吸水能力的影響。

      該平臺已應用于棕壤玉米及高山草甸等植株根系表型成像分析工作,并已開展黃土土壤背景、黑土土壤背景根系圖片的機器學習,為行業專項、省科技計劃以及省部級項目等共計14項科研項目提供技術支持。

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