根系圖像識(shí)別共享平臺(tái)
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)根系原位成像解析技術(shù)仍停留在人眼識(shí)別、手動(dòng)提取階段，嚴(yán)重制約根系圖像領(lǐng)域科研進(jìn)展。
中國(guó)氣象局沈陽(yáng)大氣環(huán)境研究所“根系原位非破壞系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)試”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)的根系成像圖像識(shí)別技術(shù) （iRoot-V02軟件）。
iRoot-V02軟件是國(guó)內(nèi)外首個(gè)根系原位圖像自動(dòng)識(shí)別軟件，采用基于圖像語(yǔ)義分割手段U-net卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，可識(shí)別微根管CIS掃描和CCD掃描拍攝的原位根系圖片，可自動(dòng)獲得概率圖、二值化圖、分級(jí)圖、根尖分布圖、地平線長(zhǎng)度圖及骨架圖等過(guò)程圖片以及總根長(zhǎng)、總投影面積、總表面積、平均直徑、總體積、總根尖數(shù)及不同直徑分級(jí)參數(shù)等識(shí)別結(jié)果。
平臺(tái)集成了iRoot-V02軟件，使分辨率達(dá)到像素級(jí)，分析速度從幾天縮短到30秒內(nèi)，能夠自動(dòng)適應(yīng)不同的成像條件，精準(zhǔn)量化根系參數(shù)，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(duì)植物吸水能力的影響。
該平臺(tái)已應(yīng)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(kāi)展黃土土壤背景、黑土土壤背景根系圖片的機(jī)器學(xué)習(xí)，為行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)、省科技計(jì)劃以及省部級(jí)項(xiàng)目等共計(jì)14項(xiàng)科研項(xiàng)目提供技術(shù)支持。