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Quantifying Plant Structural Complexity Using an Image-Based Structural Complexity Index (SCI)

delete2026-01-01
delete0
PRE
AI
P
Prasenjit Betal *
P
Pabitra Mitra
C
Chittaranjan R. Mandal
A
Arindam Dasgupta
C
Chandan Kumar Deb
M
Madhurima Das
DOI:10.1007/978-3-032-08508-5_19delete
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摘要

摘要

En 中文
量化植物结构复杂性对于理解现代植物育种和表型分析中的基因型-表型关系至关重要。传统方法(如叶面积指数(LAI)或分形维数(FD))通常侧重于孤立性状,缺乏捕捉植物整体架构的能力。本研究开发了一种通过结构复杂性指数(SCI)评估植物结构的框架。SCI整合了基于骨架和基于形状的形态学特征,以提供植物架构的综合表征。为管理提取特征集的高维性,应用了主成分分析(PCA)技术。第一主成分捕获了所有样本中的最大方差,用作统一的SCI评分。这实现了对基因型和生长阶段间结构复杂性的高效量化。此外,通过ANOVA统计分析,评估了贡献最大特征对SCI的生物相关性,以评估生长阶段间的显著差异。本研究使用芥菜植物数据进行了验证。结果表明,该框架能够实现对植物架构的准确、可扩展和非侵入式表征。它通过提供标准化和可解释的复杂性指标,支持高通量表型分析流程,成为植物科学家在表型分析、发育研究和遗传研究中的一项有价值的工具。
Keyword:
Plant Phenotyping
Structural Complexity
Structural Complexity Index (SCI)
Non-Destructive imaging
Principal Component Analysis (PCA)
Plant Architecture
High-Throughput Phenotyping
Genotype-Phenotype Relationship
Image-Based Analysis
Plant Breeding

期刊

C
COMPUTER VISION, PATTERN RECOGNITION, IMAGE PROCESSING, AND GRAPHICS, NCVPRIPG 2025, PT I
IF:
0
论文数:
36
被引数:
0

机构

I
indian institute of technology system (iit system)
学者数:
9.5W
论文数: 9.9W
被引数: 4.6K
I
indian institute of technology (iit) - kharagpur
学者数:
6.2K
论文数: 6.5K
被引数: 403
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