一种用于亚洲大豆锈病黄化和坏死严重程度评估的自动植物病理测量系统

2024-06-03 01:30:08

1、研究内容

通过遗传育种的方法，可以培育出抗大豆粗粒锈病(Phakopsora pachyrhizi)的大豆品种。在选择抗性基因型阶段，可以采用的一个因素是目测大豆植株小叶锈病症状的严重程度。通过量化每个样品的褪绿、坏死和未受影响的区域的确切数量，自动方法被发展为锈蚀严重程度分级，并相应地对样品进行分类。本文提出的方法使用大豆小叶的输入图像，从健康到不同程度的ASR严重程度，采样自巴西东南部一个农场的对照试验。然后对图像进行通道变换(RGB到CIELab)、通道分布分析和聚类算法，对三个主要区域进行区域分割。这些区域代表ASR严重程度的主要视觉症状，但它们之间的过渡仍不明确。后处理超像素算法是利用这些结果来达到第一个锈层分类。提出了一种坏死的邻域分析来计算中间区域，并将它们包括在最终的锈蚀指数中。通过四种不同的实验，给出了实验结果:1)直接从野外采集200个图像样本;2)不同感染演化阶段有67个分离叶;3) 50张图片来自一个以前的开放数据库，和4)10张图片与标准的图解尺度。通过对锈病的严重程度进行分级，分离褪绿和坏死指数，该解决方案有助于作物的ASR管理和育种计划。
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关键词：大豆，Phakopsora pachyrhizi ，锈病严重程度评估，褪绿和坏死指标，CIELab图片

2、研究相关

随着2020年全球年产量超过3.6亿吨(美国农业部，2020年)，大豆作物是全球重要的商品。由于种植面积的扩大、改良品种的产量和精确的管理，这些数字每年都在增加。全球约三分之一的大豆产量来自巴西(美国农业部，2020年)。大豆是一种需求量很大的商品，需要继续研究以提供限制损失的方法。

在影响作物的生物因素中，由生物营养真菌Phakopsora pachyrhizi (Goell

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