تشخیص ابعاد ریشه لوبیا در طول رشد با بسترهای کشت مختلف با استفاده از یک روش پردازش تصویر مرکب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شیراز

10.22034/jrmam.2021.11177

چکیده

بعضی از بیماری‌های لوبیا به ریشه گیاه حمله می‌کنند و باعث زرد شدن ساقه و برگ‌های پایینی و سرانجام خشک شدن گیاه می‌شوند. از این رو مطالعه بر روی ریشه این گیاه بسیار با اهمیت است. اما مطالعه بلادرنگ ریشه، بدون استفاده از روش‌های هوشمند قابل انجام نخواهد بود. بنابراین در این تحقیق یک الگوریتم پردازش تصویر مرکب با استفاده از قطعه بندی تصاویر و ادغام مناطق به کمک الگوریتم ژنتیک توسعه داده شد. از ریشه‌ها در مراحل مختلف رشد و بسترهای مختلف پیت و پرلیت، خاک رس و ترکیب این مواد تصویربرداری شد. نتایج تشخیص و شناسایی ریشه در طی رشد با استفاده از الگوریتم پردازش تصویر مرکب نشان داد: (1) بستر پیت و پرلیت تنها بستری بودند که روند رشد ریشه، با استفاده از الگوریتم پردازش تصویر، از روز دوم کشت قابل تشخیص بود. (2) پارامترهای آماری محاسبه شده بین ریشه شناسایی شده با استفاده از الگوریتم مذکور و اندازه گیری شده بصورت دستی، دقت بالای الگوریتم را نشان داد (13/0> NRMSE و 99/0< R2). د ر ضمن نتایج نشان داد، ریشه‌های با حجم بزرگتر از cm368/208 یا ریشه‌های با طول و عرض بیشتر از cm07/2 و cm 77/0 توسط الگوریتم پردازش تصویر قابل شناسایی بودند. مدل‌سازی پارامترهای رشد حجمی، طولی و عرضی ریشه نشان داد، تغییرات حجم و عرض ریشه نسبت به زمان رابطه نمایی و رشد طولی ریشه رابطه توانی با زمان کشت دارد. دقت مدل‌های ایجاد شده در تخمین حجم ریشه، رشد طولی و عرضی ریشه بسیار مناسب بود، به‌طوری‌که R2 ، R2 تعدیل شده و RMSE بین داده‌های مشاهده شده و تخمین زده شده برای رشد حجمی ریشه به ترتیب برابر 925/0، 902/0 و 57/45، برای رشد طولی ریشه برابر 944/0، 934/0 و 37/1 و برای رشد عرضی ریشه برابر 946/0، 937/0 و 96/0 به دست آمدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات