[发明专利]一种甜瓜瓜蒂尺寸表型的提取方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种甜瓜瓜蒂尺寸表型的提取方法、系统、设备及介质，涉及植物表型组学领域，该方法包括：构建实例分割神经网络模型；获取待提取甜瓜瓜蒂尺寸表型的甜瓜图像；待提取甜瓜瓜蒂尺寸表型的甜瓜图像中包括带有甜瓜瓜蒂的甜瓜和比例尺；将待提取甜瓜瓜蒂尺寸表型的甜瓜图像输入到训练好的实例分割神经网络模型，输出实例分割结果；实例分割结果包括甜瓜瓜蒂的检测框和比例尺的检测框；根据实例分割结果，计算甜瓜瓜蒂尺寸；甜瓜瓜蒂尺寸包括甜瓜瓜蒂的长度和甜瓜瓜蒂的宽度。本发明能够对甜瓜瓜蒂长度和粗细性状进行提取。

技术领域

本发明涉及植物表型组学领域，特别是涉及一种甜瓜瓜蒂尺寸表型的提取方法、系统、设备及介质。

背景技术

甜瓜(Cucumis melo L.)是葫芦科一年生匍匐或攀援草本；甜瓜茎和枝有棱，卷须单一且纤细；叶片厚纸质，近圆形或肾形；果实的形状、颜色因品种而异，通常为球形或长椭圆形，果皮平滑，有纵沟纹，或斑纹，无刺状突起，果肉白色、黄色或绿色，有香甜味；种子污白色或黄白色，卵形或长圆形，先端尖，基部钝，表面光滑，无边缘。

甜瓜瓜蒂，也称为甜瓜果蒂、果柄，是连接甜瓜果实与枝茎的部分，由花梗发育而来。瓜蒂较韧，不易折断，断面纤维性，中空。瓜蒂承担了运输养分、支撑果实的作用。甜瓜的瓜蒂表型获取对育种具有重要意义，瓜蒂是甜瓜生长发育营养供给的通道，短粗的瓜蒂结的牢，不易断，同时细长的瓜蒂田间管理不方便，而且容易折断。对这些表型性状进行常年观测，获取稳定遗传，对改良甜瓜品种具有重要意义。

提取甜瓜瓜蒂粗细表型性状的传统方法主要依靠人工测量，具有劳动强度高、时间长、操作要求高和易受主观性影响的缺点，限制了育种的规模化发展。通过信息化技术获取表型性状为信息化育种提供便利是育种的主流趋势和必然选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种甜瓜瓜蒂尺寸表型的提取方法、系统、设备及介质，能够对甜瓜瓜蒂长度和粗细性状进行提取。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种甜瓜瓜蒂尺寸表型的提取方法，所述方法包括：

构建实例分割神经网络模型；

获取待提取甜瓜瓜蒂尺寸表型的甜瓜图像；所述待提取甜瓜瓜蒂尺寸表型的甜瓜图像中包括带有甜瓜瓜蒂的甜瓜和比例尺；

将所述待提取甜瓜瓜蒂尺寸表型的甜瓜图像输入到训练好的实例分割神经网络模型，输出实例分割结果；所述实例分割结果包括甜瓜瓜蒂的检测框和比例尺的检测框；

根据所述实例分割结果，计算甜瓜瓜蒂尺寸；所述甜瓜瓜蒂尺寸包括甜瓜瓜蒂的长度和甜瓜瓜蒂的宽度。

可选地，所述实例分割神经网络模型包括编码网络和解码网络；所述编码网络为SwinTransformer；所述解码网络包括FPN网络和RPN网络。

可选地，所述实例分割神经网络模型的训练过程具体包括：

获取样本甜瓜图像；所述样本甜瓜图像中包括带有甜瓜瓜蒂的样本甜瓜和所述比例尺；

对所述样本甜瓜图像中的甜瓜瓜蒂和所述比例尺进行标注，得到标注图像；

将所述标注图像进行归一化，得到训练集图像；

以所述训练集图像为输入，以实例分割结果为输出，对所述实例分割神经网络模型进行训练，得到训练好的实例分割神经网络模型。

可选地，采用Labelme软件对所述样本甜瓜图像中的甜瓜瓜蒂和所述比例尺进行标注。

可选地，所述根据所述实例分割结果，计算甜瓜瓜蒂尺寸，具体包括：

根据所述比例尺检测框中的比例尺的刻度，确定比例尺；