تحلیل و مقایسه روش های خودکار برای محاسبه مشخصات ریشه گیاه در فناوری مینی رایزوترون مبتنی بر پردازش تصاویر دیجیتال

مینی رایزوترون 1 ها از جمله فناوری های نوین مورد استفاده در عرصه گیاه شناسی هستند که می توانند بدون نمونه برداری از خاک و اثرات مخرب ناشی از آن، پایش مداوم ریشه در شرایط طبیعی را امکان پذیر نمایند. اساس کار این فناوری بر اخذ تصاویر دیجیتال از ریشه گیاه، پردازش خودکار تصاویر مزبور با استفاده از کامپیوتر و سرانجام استخراج پارامترهای مختلف شکلی ریشه می باشد.در این تحقیق، ساختار، اجزا و چگونگی عملکرد یک سیستم مینی رایزوترون معرفی ده و به تفصیل بررسی می گردد. همچنین روال تجزیه و تحلیل خودکار تصاویر مینی رایزوترون در پنج مرحله پیش پردازش، فیلتر تطبیقی، آستانه گذاری، استخراج ریشه و سرانجام اندازه گیری پارامترهای ریشه ارائه شده است. مرحله پیش پردازش، ایجاد تصاویر با تفکیک پذیری بهتر نسبت به تصاویر اولیه اخذ شده توسط مینی رایزوترون ها را انجام می دهد. سپس با استفاده از فیلتر تطبیقی و توسط آستانه گذاری، تصاویری که در آن ریشه شناسایی شده بدست می آیند. وجود اشیاء روشن غیر ریشه در خاک و یا تغییرات روشنایی در بخش های مختلف خاک از چالش هایی است که می تواند موجب تشخیص غلط ریشه شده و عملکرد فناوریمورد نظر این تحقیق را محدود می سازد. لذا در گام بعدی برای تشخیص ریشه های صحیح از عوامل ناخواسته فوق، از روش های مبتنی بر ویژگی های هندسی استفاده می شود. در نهایت، محور میانی ریشه با استفاده از الگوریتم های مختلفیبه دست آمده و طول و قطر ریشه بررسی می شود. جزئیات روش های مورد استفاده برای هر یک از مراحل مزبور، در اینپژوهش به تفصیل بیان شده و مزایا و معایب هر یک تشریح می گردد. سرانجام نتایج عملی حاصل از پردازش تصاویر ریشهها بیان می شود که نشان دهنده چگونکی عملکرد روش ها در مقایسه با یکدیگر می باشد.

کلیدواژه ها:

گیاه شناسی ، پایش ریشه ، مینی رایزوترون ، ویژگی های ریشه ، پردازش تصاویر ، تجزیه و تحلیل خودکار