小麦分蘖形态学特征X射线-CT无损检测

作     者：吴迪 杨万能 牛智有 黄成龙 Wu Di Yang Wanneng Niu Zhiyou Huang Chenglong

作者机构：华中农业大学工学院武汉430070 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室武汉430070 

基　　金：国家高新技术发展计划(863计划 2013AA102403) 国家自然科学基金项目(31600287) 湖北省科研条件与资源研究开发(2015BCE044) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2017年第33卷第14期

页      码：196-201页

摘      要：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。

主 题 词：X射线 断层重建 图像处理 小麦分蘖 无损检测 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 09[农学] 0802[工学-机械学] 0901[农学-植物生产类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.14.027

馆 藏 号：203260540...