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RhizoTron 根系高光譜成像技術應用：根際圖像分割及形態分析
發布時間： 2024-07-22 點擊次數： 1753次植物“隱藏的一半"被可視化和量化是根系研究的關鍵。為了更好地對植物地下部分進行探索，越來越多的人對根箱栽培法培養的植物根系進行原位成像，因此，如何更精準的對根際圖像進行分割，對后續的研究至關重要。
根箱栽培法的成像方式包括RGB成像和高光譜成像，不僅可以對根箱培養的植株幼苗整體根系進行形態分析，高光譜成像還能夠進行土壤和根系的化學成像。基于此，北京易科泰有限公司推出了RhizoTron®植物根系高光譜成像系統，不僅能進行高光譜成像，還可進行RGB成像、紅外熱成像、UV-MCF紫外光激發生物熒光高光譜成像，為根系多角度研究提供非接觸、非損傷、數字化、可視化解決方案。
甜菜根系圖像分割及形態分析
Gernot et.al以甜菜為實驗對象，對根箱培養的甜菜根系進行了RGB成像和高光譜成像（900-1700nm）。基于RGB圖像進行自動分割，基于高光譜圖像的比值光譜指數（1476nm與1076nm）實現了根系與土壤的最佳分離。
以手動分割作為參考，發現基于RGB自動分割對根系總根長進行追蹤，其誤差為6.94%，基于高光譜光譜比率分割對根系總根長進行追蹤，其誤差僅為1.5%。
同時，通過使用紫外燈（UV）與模擬太陽光照射，并采集得到根系可視化圖像，發現在明亮背景下UV圖像更易識別根系。
綠蘿根系根際圖像分割及形態分析
易科泰EcoTech®的實驗室人員以綠蘿為實驗材料，使用RhizoTron®植物根系高光譜成像分析系統采集了根系的400-1000nm高光譜數據。基于SpectrAPP®對數據進行處理，發現使用Ctr2指數分割效果好。
參考文獻
[1] Gernot B , Mouhannad A , Alireza N , et al. RGB and Spectral Root Imaging for Plant Phenotyping and Physiological Research: Experimental Setupand Imaging Protocols. [J]. Journal of visualized experiments : JoVE, 2017, (126).