基于图像处理的玉米品种的种子形态分析及其分类研究

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1、4期郝建平等：基于图像处理的玉米品种的种子形态分析及其分类研究1001基于图像处理的玉米品种的种子形态分析及其分类研究郝建平1，杨锦忠2，杜天庆1，崔福柱1，桑素平1（1山西农业大学农学院，山西太谷030801；2青岛农业大学植物科技学院，山东青岛266109）摘要：【目的】建立中国当代玉米品种的种子重要形态性状的基础信息集。【方法】扫描获得中国当代193个代表性玉米品种各50粒种子的正反面彩色图像，确定大小、形状、纹理和颜色共4大类27个能够系统反映籽粒形态的数量性状，自行编制数字图像处理程序实现了形态特征的自动提取并获得品种各性状的籽粒均值，采用SAS软件的单

2、性状描述统计和单性状或同类性状聚类分析对品种进行评价与分类。【结果】建立了一个含有9650个玉米粒的19300幅彩色图像的数据库，明确了籽粒各个形态性状的变化规律，按变异程度分为大中小3个组别，发现中国当代玉米品种在大多数情况下聚集程度都比较高，筛选出36份（次）特异种质材料。【结论】研究结果为玉米粒的形态研究与应用提供了比较系统全面的数据，数字图像处理作为一种简便快速的作物籽粒形态检测技术将有十分广泛的应用前景。关键词：玉米；籽粒形态；种质评价；图像处理；聚类分析AStudyonBasicMorphologicInformationandClassificati

3、onofMaizeCultivarsBasedonSeedImageProcessHAOJian-ping1,YANGJin-zhong2,DUTian-qing1,CUIFu-zhu1,SANGSu-ping1(1AgronomyCollege,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigui030801,Shanxi;2QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,Shandong)Abstract:【Objective】Theobjectiveofthisstudyistogetsystemat

4、icandcompleteinformationonimportantseedmorphologyofmaizegermplasmresourcesinChina.【Method】Digitalcolorimageswerescannedfrom2sidefaceseachof50kernelseachof194maizecultivarsinChina.Theauthorscodedcomputerprogramstoautomaticallyextract27individualmorphologickerneltraitsbelongingto4catego

5、riesofsize,shape,textureandcolor.Thesequantitativetraitsarerepresentativeofkernelmorpha,andmeansofindividualtraitswereaveragedoverkernelswithincultivars.Measurementswerestatisticallysummarizedandcluster-analyzedbySASsoftwaretoevaluateandclassifythecultivarsbyindividualorgroupmorpholog

6、ictraits.【Result】Adatabasewasdevelopedof19300colorimagesof9650kernels.Ranges,means,standarddeviationsandvariationcoefficientsforeachtraitwereanalyzed,andtherewerelarge,middleandsmallvariationgroupsofthemorphologictraits.Maizecultivarsindicatedclusterdistributionsinmostsituations.Thirt

7、y-sixuniquegermplasmmaterialswerescreenedout.【Conclusion】Thisstudyprovidedrichprimarydataonandinsightsintomorphologicseedaspectsinkernelresearchandapplicationinmaize.Digitalimageprocessasatechniquetomeasurecropkernelmorphashowedpromisingapplicationperspectives.Keywords:Maize;Kernelmor

8、pha;G