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隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，機(jī)器視覺(jué)憑借它精確性、重復(fù)性、速度高、客觀性、成本低等優(yōu)勢(shì)得到了迅速發(fā)展，在很多領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展。而現(xiàn)在機(jī)器視覺(jué)技術(shù)已被賦予更大的科研職能，在研究控制植物生長(zhǎng)發(fā)育的基因性狀方面發(fā)揮著作用。
在美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校植物生理學(xué)家埃德加·斯波爾丁的植物實(shí)驗(yàn)室里，一些攝像頭正對(duì)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?cè)谧罾硐氲募t色光線下生長(zhǎng)。這些東西只是過(guò)去5年中斯波爾丁教授所拍攝的眾多鏡頭之一，這組鏡頭是為拍攝農(nóng)作物是如何在最理想狀態(tài)下發(fā)育和茁壯成長(zhǎng)的。
斯波爾丁利用受到特殊控制的科學(xué)級(jí)相機(jī)對(duì)植物根部每30秒拍攝一張圖片，此外，他還利用一個(gè)6英尺高的機(jī)器人攝像機(jī)同時(shí)對(duì)多個(gè)植物根部進(jìn)行拍攝。“如果我們對(duì)植物的特性不了解，就難以對(duì)它進(jìn)行改良。”斯波爾丁教授選擇的方法是通過(guò)觀察植物生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程，來(lái)了解構(gòu)成植物DNA的基因性狀。他解釋說(shuō)：“一種有效途徑是采集按基因的某些要求進(jìn)行改變的植物圖像，并通過(guò)檢測(cè)這些植物不同的生長(zhǎng)和發(fā)育情況，推斷出那些導(dǎo)致這些變化的基因功能。”
研究人員已經(jīng)培育出許多具有不同遺傳性狀的玉米。“我們針對(duì)不同植物研制出了許多拍攝方法。”斯波爾丁解釋說(shuō)。通過(guò)延時(shí)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(zhǎng)率以及根尖部的角度和彎曲度等都可以根據(jù)一定的運(yùn)算法則得到精確計(jì)算和描述。
斯波爾丁認(rèn)為，通過(guò)使用這種電腦視覺(jué)和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)來(lái)跟蹤植物生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)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(duì)于進(jìn)一步研究植物生長(zhǎng)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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