2019 Fiscal Year Research-status Report
3D morphological benchmark datasets for accelerating plant phenotyping studies
| Project/Area Number |
19K15946
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
野下 浩司 九州大学, 理学研究院, 助教 (10758494)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 植物フェノタイピング / ３次元計測 / 形態測定学 / 画像解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，植物体地上部の３次元形態データセット作成に向けて，３次元形態データの収集，アノテーションデータの作成，画像解析パイプラインの構築，複雑な表現型を表現するための数理モデルの提案，を実施した．得られた結果から，今後の対象種の拡充，破壊調査の実施，の調整ができた．
具体的には，植物フェノタイピングのためのベンチマークデータセット作成に向けて，アノテーションデータの作成，深層学習を利用した画像解析の適用，３次元形態データの収集を実施した．アノテーションデータとして，特にダイズを対象に，各小葉等をインスタンスとしてラベリングをおこなった．また，Mask R-CNNによるインスタンスセグメンテーションの結果，小葉の領域分割に目処がついた．また，植物体地上部の３次元形態データをSfMで取得した際の葉のサイズ，角度，形状データ及びそれらの時空間的な分布の解析方法の開発をおこなった．得られた時系列３次元形態データから抽出された葉のサイズ，角度，形状データ及びそれらの時空間的な分布を統合的に扱うためのモデル化方法を提案することができた．
今後は，ダイズ以外の植物種でのデータの取得，破壊調査の実施，を中心に進めていく．年度の後半では，現在開発を概ね終えている３次元点群データに基づく植物フェノタイピングパイプラインの精度検証を，取得したデータ及び作成したデータセットにより行い，ユースケースの提案と追加すべきデータやドキュメントの検討をおこなう．最終的には，３次元形態データとアノテーションデータをセットにしたデータセットとしての公開をおこなう予定である．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
植物フェノタイピングのためのベンチマークデータセット作成に向けて，アノテーションデータの作成，深層学習を利用した画像解析の適用，３次元形態データの収集を実施した．アノテーションデータとして，特にダイズを対象に200枚以上の画像に対して，各小葉等をインスタンスとしてラベリングをおこなった．また，Mask R-CNNによるインスタンスセグメンテーションの結果，小葉の領域分割に目処がついた．
また，植物体地上部の３次元形態データをSfMで取得した際の葉のサイズ，角度，形状データ及びそれらの時空間的な分布の解析方法の開発をおこなった．得られた時系列３次元形態データから抽出された葉のサイズ，角度，形状データ及びそれらの時空間的な分布を統合的に扱うためのモデル化方法を提案することができた．
これらはおよそ予定通りの進行であり，概ね順調に進展している．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は，ダイズ以外の植物種でのデータの取得，破壊調査の実施，を中心に進めていく．年度の後半では，現在開発を概ね終えている３次元点群データに基づく植物フェノタイピングパイプラインの精度検証を，取得したデータ及び作成したデータセットにより行い，ユースケースの提案と追加すべきデータやドキュメントの検討をおこなう．最終的には，３次元形態データとアノテーションデータをセットにしたデータセットとしての公開をおこなう．ただし，対象とする種やデータ数に関してはデータの質やホスティングサーバ等の状況に応じて調整する．
|
| Causes of Carryover |
事務手続きにおける共同利用施設の3月利用分の引き落とし時期の齟齬のため．
|
-
-
-
-
-
[Presentation] A unified framework for image-based plant phenotyping under controlled growth environment: From image acquisition to phenotype interpretation.2019
Author(s)
Toda, Y., Noshita, K., Fujita, M., Nakamichi, N., Okura, F., Kinoshita, T., Shinozaki, K.
Organizer
IPPS2019
Int'l Joint Research
-
-
