【表型技術(shù)】從點(diǎn)云分析中提取二維和三維魚類形態(tài)表型的應(yīng)用

魚類形態(tài)表型是人工育種、功能基因定位以及水產(chǎn)養(yǎng)殖和生態(tài)學(xué)中基于種群的研究的重要資源。為了避免傳統(tǒng)表型形態(tài)測量方法帶來的損傷魚體、依賴經(jīng)驗(yàn)、主觀意識等，因此開發(fā)了一種、準(zhǔn)確且可定制的工具 —3dphenofish軟件。在無損魚兒的狀態(tài)下進(jìn)行魚類表型數(shù)據(jù)采集，此軟件可用于魚類形態(tài)表型研究，包括功能基因定位、人工選擇和保護(hù)研究。
材料和方法
3dphenofish從3d點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取魚的形態(tài)表型。以下幾點(diǎn)描述了以3dphenofish集成的主要數(shù)據(jù)分析流程步驟：
1.數(shù)據(jù)采集：此步驟使用工業(yè)3d掃描儀來獲取obj或pcd文件作為3dphenofish的輸入。
2.數(shù)據(jù)預(yù)處理：此步驟刪除背景和離群值。
3.語義分割：這一步進(jìn)行魚頭、魚身和魚鰭的分割。
4.形態(tài)表型提?。捍瞬襟E識別關(guān)鍵點(diǎn)并提取形態(tài)表型。
5.表型管理：此步驟進(jìn)行個性化表型和關(guān)鍵點(diǎn)的定義，然后將其存儲在數(shù)據(jù)庫中。
結(jié)果與結(jié)論
在本文中，提出了一種從 3d 點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取形態(tài) 2d 和 3d 表型的新策略。實(shí)現(xiàn)了智能表型數(shù)據(jù)的提取，開發(fā)了點(diǎn)云預(yù)處理、語義分割、關(guān)鍵點(diǎn)識別、形態(tài)表型提取等算法。作為一種易于使用的魚類表型分析可視化工具，3dphenofish 適合各種用戶，不需具備編程或生物學(xué)知識。其中用于微調(diào)關(guān)鍵點(diǎn)和定義新表型的**功能可供*用戶使用。
此次通過實(shí)驗(yàn)，將軟件測試的結(jié)果與手動測量進(jìn)行比較，3dphenofish 對傳統(tǒng)形態(tài)表型表現(xiàn)出很高的準(zhǔn)確性，可用于獲取魚類的 2d 和 3d 表型。同時我們證明了 2d 和 3d 表型能夠很好地區(qū)分物種，甚至是同一物種但來自不同種群的樣本。測試中點(diǎn)云掃描簡單快捷，減少魚在操作過程中的壓力。較重要的是，該策略不需要編程或生物學(xué)知識，它可以應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖和保護(hù)研究中的大規(guī)模魚類表型調(diào)查。目前該種魚類表型設(shè)備已投入市場，為進(jìn)一步提高表型數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性，海南科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的魚類二維型態(tài)表型分析儀采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，利用人工智能算法，自動分析目標(biāo)表型，提供包括長度測量、角度測量、面積測量、顏色分析、分類分析等多種表型分析，并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲記錄，在行業(yè)內(nèi)贏得較高認(rèn)可。
三亞博瑞源科技有限公司專注于表型系統(tǒng)解決方案,表型分析儀,食用菌表型設(shè)備等