一种基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法

本申请涉及植物表型组学，具体涉及一种基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法。

背景技术：

1、玉米是禾本科的一年生草本植物。玉米秆直立，通常不分枝，高1-4米，基部各节具气生支柱根，叶片扁平宽大，线状披针形，花药橙黄色；颖果球形或扁球形，其大小随生长条件不同产生差异，花果期秋季。中国各地均有栽培，全世界热带和温带地区广泛种植，为重要谷物。玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极好的环境适应性，营养价值较高。

2、叶耳位于叶鞘和叶片之间，叶耳的发育影响叶夹角和叶宽的建成，从而影响玉米的株型结构。叶耳的发育机制对于改良叶片结构至关重要。耐密植的株型结构是增加玉米种植密度的关键因素，玉米株高、穗位、叶长、叶宽和叶夹角构成玉米株型结构。小的叶夹角和窄叶玉米品种能减少遮荫现象，增加冠层对光的捕获能力，增加种植密度，以增加群体的光合，从而增加生物量。因此，叶片改良是构造适宜耐密植株型结构的关键要素。

3、玉米叶耳面积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。

技术实现思路

1、本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法，包括：

3、将黑色背景板放置于玉米叶耳后方并将标签贴到玉米叶耳下方的玉米茎秆上；

4、整手机位置，使小程序上边栏的取景框中心位置为玉米叶耳部位；

5、调整手机姿态使小程序下边栏的动态线条与手机下边框平行，平行后点击拍摄按钮，确认无误后点击保存按钮；

6、将使用微信小程序拍摄的标准玉米叶耳照片输入训练好的实例神经网络分割模型中去输出分割玉米叶耳和标签的图像；

7、根据分割后的图像计算玉米叶耳表型面积。

8、在一种可能的实现方式中，采用移动调查端和计算服务端，移动调查端获取标准化表型数据，计算服务端基于移动调查端获取标准化表型数据用于计算玉米叶耳面积表型；所述移动调查端的微信小程序内包括用于显示玉米叶耳表型的手机相机实时取景画面、拍摄按钮、拍摄后玉米叶耳表型显示、保存图片功能和用于监测手机实时姿态的动态线条。

9、在一种可能的实现方式中，具体实现手机相机实施取景画面的超类方法包括createcameracontext()、takephoto()、setstorage()、savetophone()和onaccelerometerchange()；

10、createcameracontext()用于查看相机的实时取景画面；

11、takephoto()实现拍摄玉米叶耳表型；

12、setstorage()实现保存图片到手机缓存；

13、savetophone()实现保存图片到手机本地相册；

14、onaccelerometerchange()实现调用手机陀螺仪的加速度参数，用于计算手机的实时姿态。

15、在一种可能的实现方式中，相机预览模块设置于移动调查端的上边栏，图像预览模块设置于移动调查端的中边栏，通过获取手机的x轴的加速度和y轴的加速度，按照以下公式计算手机姿态，手机姿态模块设置于移动调查端的下边栏，rotatexy =tan-2(res.x,res.y) * 180 / π。

16、在一种可能的实现方式中，构建分割神经网络的步骤如下：

17、获取包含玉米叶耳和标签的原始图像。

18、人工标注出叶耳和标签在图像中的位置。

19、将标准后的图像作为训练集和测试集合，使用unet模型进行训练，训练至模型拟合。

20、提取出拟合后的模型，保存含有拟合参数的unet模型用于后续的推理计算。

21、在本申请实施例中，采用玉米表型获取的微信小程序，构建分割神经网络模型和计算玉米叶耳面积的程序；微信小程序包括用于玉米叶耳图片时的手机姿态显示、取景器的显示和拍摄图片的存储，能够对玉米叶耳面积进行便捷的提取。

技术特征：

1.一种基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法，其特征在于，采用移动调查端和计算服务端，移动调查端获取标准化表型数据，计算服务端基于移动调查端获取标准化表型数据用于计算玉米叶耳面积表型；所述移动调查端的微信小程序内包括用于显示玉米叶耳表型的手机相机实时取景画面、拍摄按钮、拍摄后玉米叶耳表型显示、保存图片功能和用于监测手机实时姿态的动态线条。

3.根据权利要求2所述的基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法，其特征在于，具体实现手机相机实施取景画面的超类方法包括createcameracontext()、takephoto()、setstorage()、savetophone()和onaccelerometerchange()；

4.根据权利要求2所述的基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法，其特征在于，相机预览模块设置于移动调查端的上边栏，图像预览模块设置于移动调查端的中边栏，通过获取手机的x轴的加速度和y轴的加速度，按照以下公式计算手机姿态，手机姿态模块设置于移动调查端的下边栏，rotatexy =tan-2(res.x, res.y) * 180 / π。

5.根据权利要求2所述的基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法，其特征在于，构建分割神经网络的步骤如下：

技术总结
本申请公开了一种基于微信小程序的玉米叶耳面积表型提取方法，包括：将黑色背景板放置于玉米叶耳后方并将标签贴到玉米叶耳下方的玉米茎秆上；整手机位置，使小程序上边栏的取景框中心位置为玉米叶耳部位；调整手机姿态使小程序下边栏的动态线条与手机下边框平行，平行后点击拍摄按钮，确认无误后点击保存按钮；将使用微信小程序拍摄的标准玉米叶耳照片输入训练好的实例神经网络分割模型中去输出分割玉米叶耳和标签的图像；根据分割后的图像计算玉米叶耳表型面积。微信小程序包括用于玉米叶耳图片时的手机姿态显示、取景器的显示和拍摄图片的存储，能够对玉米叶耳面积进行便捷的提取。

技术研发人员：李平华,王云川,王向兰,王晓琨,代修茹,杜柏娟,秦磊,王发朕
受保护的技术使用者：山东农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1