草地学报 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (8): 2776-2786.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.08.003
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李秀婷1, 卢茂金1, 赵伊豪1, 张亮1, 钟志花1, 赵嘉欣1, 孙承星1, 邓博偲田1, 刘一菠1, 马钰雯1, 马紫晨1, 马祥2, 王亚芳1, 刘敏国1
LI Xiu-ting1, LU Mao-jin1, ZHAO Yi-hao1, ZHANG Liang1, ZHONG Zhi-hua1, ZHAO Jia-xin1, SUN Cheng-xing1, DENG Bo-si-tian1, LIU Yi-bo1, MA Yu-wen1, MA Zi-chen1, MA Xiang2, WANG Ya-fang1, LIU Min-guo1
摘要: 作物田间表型测量是品种选育的基础。传统作物表型采集存在破坏性大、成本高、主观性强等问题,难以满足当前品种选育工作的要求。本研究提出一种基于智能手机视频采集与3D高斯泼溅(3D Gaussian Splatting,3DGS)技术的饲用燕麦单株表型分析方法。试验以187株乳熟期饲用燕麦为研究对象,利用智能手机获取多视角视频数据并生成3DGS点云模型,提取投影面积、最大冠幅及平均冠幅等冠层结构参数,分别采用凸包法和体素化法(体素大小0.01 m,0.005 m)计算冠层体积。结合随机森林与支持向量机算法,构建生物量(鲜重、干重)预测模型。结果表明:(1)3DGS技术能够高保真地还原燕麦叶片细长、茎秆纤细及自遮挡严重的复杂形态,在复杂形态还原上展现出相对传统重建方法的显著优势;(2)基于3DGS点云体积的生物量估测模型精度可靠,干重预测精度(Acc≈0.88)普遍优于鲜重,且高分辨率(体素大小0.005 m)的体素化方法在描述冠层实体结构方面略占优势。本研究构建的“手机视频采集—3DGS建模—表型参数提取”工作流具有低成本、高精度且非破坏性的特点,为田间作物高通量表型分析提供了有效的技术支撑。
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