基于无人机航拍图像的大田玉米冠层结构建模.pdf

万方数据
咖。：鬻基于无人机航拍图像的大田玉米冠层结构建模农业机械学报朱冰琳李敏刘扶桑贾奥博秀郭毛焱引言高效选育高产的作物新品种是解决世界粮食安全问题的重要途径⋯。影响现代育种的关键因素之一是能否快速、精确地对大量育种品系进行全面的表型评价，从中筛选出具有期望表型的品系‘。目前，基因标记辅助选择、基因组编辑⋯、高通量基因测序等技术已得到广泛应用，利用这些技术可以高效地挖掘调控作物重要性状的基因信息。然而，作物表型的研究技术和方法却无法与高通量基因测序技术的发展相匹配¨“近年来兴起的高通量获取作物表型的方法或第卷第泄┮荡笱恋乜蒲в爰际跹г海本摘要：针对目前采用三维数字化等方法获取大田作物冠层结构信息时需要手动干预、费时费力的问题，利用超微小型无人机分别获取了苗期大田玉米群体的航拍图像、去掉周边植株后成熟期单株及多株的玉米小群体航拍图像。基于伪极点一椒ü菇擞衩酌缙诤统墒炱诘墓诓憬峁鼓Ｐ停⒒诖筇镌皇侄饬康闹旮摺⒁冻ぁ⒆畲笠宽、叶面积等参数对所构建的冠层结构模型进行了精度评估。结果表明，苗期、成熟期玉米株高、叶长、最大叶宽的为琑、稍大。本研究可为大田冠层结构、表型信息的高通量获取提供新的途径。中图分类号：文献标识码：文章编号：．—∞А昕诜瞕月痡．．—．．．均不小于琑、均较小；苗期叶面积的月狾．，、闲。怀墒炱谝睹婊关键词：大田作物；无人机；航拍图像；冠层结构模型；表型趀，，廿西，瞡，琣，，尺，瑀篺—；籥籶朱冰琳，女，博士生，主要从事数字农业研究，甿篵郭焱，男，教授，博士生导师，主要从事数字农业研究，凡口睤，口癦颍瞆：繴纋儿±纎．—．；收稿日期：基金项目：作者简介：通信作者：一—修回日期：—一国家自然科学基金项目甧．甮．甤．
万方数据
似∞¨牧嫌敕椒“表型组学”，被认为可以显著提高植物表型信息的获取效率。Ｄ壳翱7⒌谋硇推教ù蠖嘤τ糜谖室等特定环境中啊盝。田问表型平台也逐渐开发出来，但往往体积庞大、价格昂贵¨。掖嬖诮洗蟮应用局限。如星载表型平台较难应用于面积较小的育种实验小区，不适合于高频率的动态监测。”；机载平台的花费较大，需要较多的人员维护，且在低空获取高分辨率图像时对冠层的扰动较大¨“；地面表型平台能够同时获取多光谱、高光谱及热红外等图像信息，但通常为特定株高范围的作物设计，其行走受限于田问地而状态，灵活性和便携性较差¨目前，基于嗷袢≈仓甓嗍咏峭枷裥蛄后，利用运动恢复结构算法可重建植株三维结构。该方法已在温室中广泛应用，女监测温室内小麦、茄子、黄瓜、辣椒等生长过程¨啊埃源筇镉衩滓灿谐醪降某⑹浴！！重建范围较小。无人机平台搭载嗷允谆蚋叩纳高度获取冠层图像序列，可以实现大田尺度的冠层点云重建¨“，并呵进一步汁算株高【。⒅脖恢甘鑖А薄啊啊⒁睹婊甘¨“、植被覆盖度⋯热禾骞诓悴问Ｈ弧篺海施精准农业需要有作物冠层结构精确信息的支持。埃诶硐胫晷脱∮魑镄缕分中囊残枰>确的冠层结构信息⋯。随着尤人机的微型化发展，其对冠层的扰动变小，可以通过超低空飞行获取更清晰的冠层图像，使快速获取高精度的冠层结构信通过点云数据网格化可建立三维网格的冠层结软件实现了苹果树叶片的网格重建；文献对黄瓜、阿瓜、甜瓜等植株的肈瞧史值姆椒生成初始网格曲面，再对网格曲面进行优化处理，实现诓憬峁菇＃晃南譡捎酶慕腸方法实现了树干的网格重建。这些研究大多在温窀内进行，且叶片形态较为简单，受遮挡较少