用電腦視覺 觀植物生長

2012/5/18 8:13:10

　　電腦視覺技術(shù)通常是指如何使機(jī)器“看”的科學(xué)，就是用攝像鏡頭和電腦代替人的眼睛和大腦，對特殊目標(biāo)和鏡像進(jìn)行觀察、測量和分析。這一技術(shù)經(jīng)常被用于科幻電影和觀察日出日落與花開花落等生活現(xiàn)象。而現(xiàn)在這項技術(shù)已被賦予更大的科研職能，在研究控制植物生長發(fā)育的基因性狀方面發(fā)揮著作用。

　　在美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的植物實驗室里，一些攝像頭正對著許多籠罩在紅色光線下的培養(yǎng)皿。這些器皿中種植著玉米的種子，它們在最理想的紅色光線下生長。這組鏡頭是為拍攝農(nóng)作物如何在最理想狀態(tài)下發(fā)育和茁壯成長。

　　研究人員利用受到特殊控制的照相機(jī)對植物根部每30秒拍攝一張圖片，此外，他們還利用一個6英尺高的機(jī)器人攝像機(jī)同時對多個植物的根部進(jìn)行拍攝。通過觀察植物生長發(fā)育的過程，來了解構(gòu)成植物DNA的基因性狀。

　　研究人員已經(jīng)培育出許多具有不同遺傳性狀的玉米。他們針對不同植物研制出了許多拍攝方法。通過延時拍攝技術(shù)得到的影像信息被輸入電腦之后，植物根部細(xì)胞生長率以及根尖部的角度和彎曲度等，都可以根據(jù)一定的運算法則得到精確計算和描述。

　　通過使用這種電腦視覺和機(jī)器視覺技術(shù)來跟蹤植物生長和發(fā)育過程，可以使人們清楚地觀察到控制植物根部發(fā)育的基因。這些數(shù)據(jù)對于進(jìn)一步研究植物生長發(fā)育的規(guī)律和改良作物品種具有非常重要的意義。

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