籽粒表型特征采集方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:44963190 阅读:17 留言:0更新日期:2025-04-12 01:33
本发明专利技术提供一种籽粒表型特征采集方法、装置、设备及介质,涉及农业技术领域,该方法包括:基于目标籽粒的三维点云数据,获取目标籽粒的第一表型特征数据;基于目标籽粒的第一表型特征数据,获取目标籽粒的第二表型特征数据,第二表型特征数据包括胚乳营养密度指数、胚乳完整性指数、胚生长指数、种皮包裹紧密度以及胚乳密度均匀性指数中的至少一个。本发明专利技术提供的籽粒表型特征采集方法、装置、设备及介质,能更准确、更高效地采集能够反应籽粒形态变异的表型特征,能为系统解析籽粒整体形态结构的发育建成规律及其与品质的内在关联提供数据基础,能为设计培育优质高产新品种提供理论指导,有助于加速籽粒关键调控基因的建立和相关分子标记的创制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业,尤其涉及一种籽粒表型特征采集方法、装置、设备及介质


技术介绍

1、籽粒的表型特征是指籽粒在形态和结构上所表现出来的各种性状,包括籽粒的长度、宽度、直径、形状、颜色、密实度以及内部组织分化和淀粉、蛋白质等物质的分布状态等。籽粒的表型特征不仅影响其贮藏品质和营养价值,也决定了加工适性和口感品质。

2、相关技术中传统的籽粒表型特征采集方法可以利用排水法(排酒精法)、数学计算以及显微计算机断层扫描(micro-ct)技术等方式,获取籽粒的表型特征。

3、但是,基于上述传统的籽粒表型特征采集方法采集到的籽粒表型特征通常局限于如长度、宽度、体积以及密度等表型特征,难以采集到能够表征籽粒形态变异的表型特征。因此,如何采集到能够反应籽粒形态变异的表型特征,是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种籽粒表型特征采集方法、装置、设备及介质,用以解决现有技术中难以采集到能够反应籽粒形态变异的表型特征的缺陷,实现采集到能够反应籽粒形态变异的表型特征。

2、本专利技术提供一种籽粒表型特征采集方法,包括如下步骤。

3、获取目标籽粒的三维点云数据;

4、基于所述目标籽粒的三维点云数据,获取所述目标籽粒的第一表型特征数据,所述第一表型特征数据包括胚乳体积、胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度、胚乳内的空腔体积、胚的体积和表面积、籽粒的体积和球形度以及胚乳表面积中的多个;

5、基于所述目标籽粒的第一表型特征数据,获取所述目标籽粒的第二表型特征数据,所述第二表型特征数据包括胚乳营养密度指数、胚乳完整性指数、胚生长指数、种皮包裹紧密度以及胚乳密度均匀性指数中的至少一个;所述胚乳营养密度指数用于描述胚乳中营养物质的密度;所述胚乳完整性指数用于描述胚乳的完整性;所述胚生长指数用于描述胚的生长能力;所述种皮包裹紧密度用于描述种皮对籽粒内部结构的紧密包裹程度;所述胚乳密度均匀性指数用于描述胚乳密度的均匀程度。

6、根据本专利技术提供的一种籽粒表型特征采集方法,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳营养密度指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳体积以及胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度;

7、所述基于所述目标籽粒的第一表型特征数据,获取所述目标籽粒的第二表型特征数据,包括:

8、计算所述目标籽粒的胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度之积,作为第一中间结果;

9、计算所述目标籽粒的胚乳体积与所述第一中间结果之商,作为所述目标籽粒的胚乳营养密度指数。

10、根据本专利技术提供的一种籽粒表型特征采集方法,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳完整性指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳内的空腔体积和胚乳体积;

11、所述基于所述目标籽粒的第一表型特征数据,获取所述目标籽粒的第二表型特征数据,包括:

12、计算所述目标籽粒的胚乳内的空腔体积与胚乳体积之商,作为第二中间结果;

13、计算第一预设数值与所述第二中间结果之差,作为所述目标籽粒的胚乳完整性指数。

14、根据本专利技术提供的一种籽粒表型特征采集方法,在所述第二表型特征数据包括所述胚生长指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚的体积和表面积;

15、所述基于所述目标籽粒的第一表型特征数据,获取所述目标籽粒的第二表型特征数据,包括:

16、计算所述目标籽粒的胚的体积与所述目标籽粒的胚的表面积之商,作为所述目标籽粒的胚生长指数。

17、根据本专利技术提供的一种籽粒表型特征采集方法,在所述第二表型特征数据包括所述种皮包裹紧密度的情况下,所述第一表型特征数据包括籽粒的体积和球形度;

18、所述基于所述目标籽粒的第一表型特征数据,获取所述目标籽粒的第二表型特征数据,包括:

19、计算所述目标籽粒的体积和球形度之积,作为第三中间结果;

20、计算所述目标籽粒的体积与所述第三中间结果之商,作为所述目标籽粒的种皮包裹紧密度。

21、根据本专利技术提供的一种籽粒表型特征采集方法,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳密度均匀性指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳表面积以及胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度;

22、所述基于所述目标籽粒的第一表型特征数据,获取所述目标籽粒的第二表型特征数据,包括:

23、计算所述目标籽粒的胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度之积,作为第四中间结果;

24、计算所述目标籽粒的胚乳表面积与所述第四中间结果之商,作为第五中间结果;

25、计算第二预设数值与所述第五中间结果之差,作为所述目标籽粒的胚乳密度均匀性指数。

26、根据本专利技术提供的一种籽粒表型特征采集方法,所述获取目标籽粒的三维点云数据,包括:

27、获取所述目标籽粒的显微计算机断层扫描micro-ct数据;

28、基于所述目标籽粒的micro-ct数据,获取所述目标籽粒的三维点云数据。

29、本专利技术还提供一种籽粒表型特征采集装置,包括如下模块:

30、数据获取模块,用于获取目标籽粒的三维点云数据;

31、第一计算模块,用于基于所述目标籽粒的三维点云数据,获取所述目标籽粒的第一表型特征数据,所述第一表型特征数据包括胚乳体积、胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度、胚乳内的空腔体积、胚的体积和表面积、籽粒的体积和球形度以及胚乳表面积中的多个;

32、第二计算模块,用于基于所述目标籽粒的第一表型特征数据,获取所述目标籽粒的第二表型特征数据,所述第二表型特征数据包括胚乳营养密度指数、胚乳完整性指数、胚生长指数、种皮包裹紧密度以及胚乳密度均匀性指数中的至少一个;所述胚乳营养密度指数用于描述胚乳中营养物质的密度;所述胚乳完整性指数用于描述胚乳的完整性;所述胚生长指数用于描述胚的生长能力;所述种皮包裹紧密度用于描述种皮对籽粒内部结构的紧密包裹程度;所述胚乳密度均匀性指数用于描述胚乳密度的均匀程度。

33、本专利技术还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述籽粒表型特征采集方法。

34、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述籽粒表型特征采集方法。

35、本专利技术还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述籽粒表型特征采集方法。

36、本专利技术提供籽粒表型特征采集方法、装置、设备及介质,通过基于目标籽粒的三维点云数据,获取目标籽粒的胚乳体积、胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度、胚乳内的空腔体积、胚的体积和表面积、籽粒的体积和球形度以及胚乳表面积中的多个,作为目标籽粒的第一表型特征数据之后,基于目标籽粒的第一表型特征数据,获取目标籽粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种籽粒表型特征采集方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳营养密度指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳体积以及胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度;

3.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳完整性指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳内的空腔体积和胚乳体积;

4.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述胚生长指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚的体积和表面积;

5.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述种皮包裹紧密度的情况下,所述第一表型特征数据包括籽粒的体积和球形度;

6.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳密度均匀性指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳表面积以及胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度;

7.根据权利要求1至6任一所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,所述获取目标籽粒的三维点云数据,包括:

8.一种籽粒表型特征采集装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述籽粒表型特征采集方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述籽粒表型特征采集方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种籽粒表型特征采集方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳营养密度指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳体积以及胚乳最小包围盒的长度、宽度和高度;

3.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述胚乳完整性指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚乳内的空腔体积和胚乳体积;

4.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述胚生长指数的情况下,所述第一表型特征数据包括胚的体积和表面积;

5.根据权利要求1所述的籽粒表型特征采集方法,其特征在于,在所述第二表型特征数据包括所述种皮包裹紧密度的情况下,所述第一表型特征数据包括籽粒的体积和球...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭新宇赵帅豪王传宇杨斯黄官民
申请(专利权)人:北京市农林科学院信息技术研究中心
类型:发明
国别省市:

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