根系圖像識別共享平臺

當(dāng)前，國內(nèi)根系原位成像解析技術(shù)仍停留在人眼識別、手動提取階段，嚴(yán)重制約根系圖像領(lǐng)域科研進展。

中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所“根系原位非破壞系統(tǒng)應(yīng)用測試”項目團隊研發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)的根系成像圖像識別技術(shù) （iRoot-V02軟件）。

iRoot-V02軟件是國內(nèi)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shù)及不同直徑分級參數(shù)等識別結(jié)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(nèi)，能夠自動適應(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植物吸水能力的影響。

該平臺已應(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，并已開展黃土土壤背景、黑土土壤背景根系圖片的機器學(xué)習(xí)，為行業(yè)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(shù)支持。