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基于2D图像的植物表型无损测量是植物表型组学当前的研究热点,为准确获得三叶草的表型特征,本研究以不同光照和土壤水分条件下的盆栽三叶草为研究对象,基于图像分析技术即在三叶草生长的66天时间内,每间隔7-10天时间,在三叶草冠层的正上方采用数码相机获取三叶草的2D图像;通过分析66天不同处理下三叶草表型特征中绿色叶片、枯黄叶片的颜色特征,提取能够表征三叶草绿色叶片、枯黄叶片颜色特征三个颜色分类R、G、B的变化范围表达式,并以此表达式构建了提取三叶草绿色叶片、枯黄叶片像素个数的三叶草特征分类器;采用分类器分别提取不同拍照时间与不同处理下三叶草绿色叶片像素个数、枯黄叶片的像素数,然后二值化;通过提取已知面积的标定物所占像素,计算得到单位像素所占的面积;在三叶草生长的第66天拍照后,随机选取每个处理下的一盆三叶草(每盆有3-4株三叶草植株),采用破坏性取样分析方法,测定了每盆三叶草的绿色叶片面积、枯黄叶片面积,分别建立绿色叶片像素与绿叶面积统计关系、枯黄叶片像素与枯黄叶片面积统计关系;采用第66天的三叶草绿色叶片像素和实测的面积建立通过标定后的像素估算绿色叶片面积的模型,枯黄叶片像素和实测面积建立通过标定后像素估算枯黄叶片的面积;最后,基于构建的三叶草表型特征分类器及不同类型三叶草的叶片像素和面积的关系,提取了不同生长阶段不同处理下三叶草的绿色叶片面积、枯黄叶片面积;分析了不同处理下各生长时间的表型特征差异及绿色叶片和枯黄叶片在66天内的变化趋势和特征,以期为更快速准确地获得植物的表型特征提供一定的方法指导和借鉴意义,通过研究光照与水分对三叶草的生长、生存与繁殖策略在一定程度上可以规避全球气候变化带来的影响。主要研究结果如下:(1)构建了基于颜色特征对三叶草表型特征提取的分类器,提取绿色叶片的三个颜色分量范围和关系为:62
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