来源:市场资讯
(来源:小麦研究联盟)
为了满足精准育种对麦穗考种的需求,OpenPheno平台的SpikeletPheno麦穗考种功能模块依托西北农林科技大学-农情信息获取技术与装备研究团队提供的核心算法支持,完成了功能新一轮的功能迭代!
本次升级聚焦于麦穗单穗侧面高精度精细化考种模式,依托高精度小穗检测分割+自适应降噪优化算法,解决边界模糊、碎片干扰及粘连误识别等痛点问题。搭配硬币毫米级标定,实现从单穗侧面视角对各个小穗特征的全维度量化分析,完美适配育种精准试验与种质资源精细鉴定场景。
OpenPheno介绍
OpenPheno是由慧诺旗下宏表型实验室开发的一款开放获取、用户友好且基于智能手机的免费软件平台,自2024年1月发布以来,迅速在植物表型领域崭露头角。该平台以其便捷性和高效性,为全球植物科学研究者提供了一种全新的表型分析工具。目前,OpenPheno已上线多个功能模块,包括通用籽粒考种、叶片表型分析、玉米果穗考种、小麦病害表型测量、大豆表型测量、麦穗检测、麦穗考种测量、穗叶夹角测量、番茄果实表型、通用植株冠层表型10大功能,能够满足不同场景下的科研需求。凭借其卓越的性能和免费开放的特性,OpenPheno已吸引了超过2.3万+名用户,并在《Plant Methods》和《Plant Phenomics》等期刊上发表学术论文,获得了业界的广泛认可和高度评价。
本次升级核心亮点
❶ 高精度的小穗分割,消除噪点干扰
内置连通域智能降噪机制,系统可自动识别并过滤离群噪点、碎片及残留干扰像素,仅保留完整小穗主体;修复了传统分割算法造成的边沿杂点问题,使小穗轮廓更标准,确保尺寸、角度数据零偏差,为高精度表型计算鉴定坚实底层。
❷ 侧面小穗全参数解析,每粒数据可溯源
系统支持对侧面视角的各个小穗进行独立编号与排序,严格匹配可视化标注ID,每个小穗独立输出全套表型参数:
✅小穗编号(可视化一一对应)
✅小穗几何数据:小穗长、小穗宽、小穗面积
✅空间构型指标:小穗夹角
所有明细数据可查、可追溯、可对比,彻底告别模糊统计,满足精细育种数据需求。
❸ 新增全套育种统计学指标
在单个小穗数据基础上,系统会自动生成单穗整体的统计学分析数据,覆盖育种核心评价维度:
✅总量指标:小穗总数
✅形态均值:平均小穗长、平均小穗宽、平均小穗夹角
✅群体稳定性:小穗尺寸与夹角方差
方差指标可精准判别小穗着生均匀度,为品种稳定性、优劣筛选提供量化数据支撑。
❹ 单穗宏观形态构型完整输出
AI自动拟合整穗外轮廓,精准单穗各项宏观穗部性状:
✅穗长、穗宽、穗总面积、穗长宽比
实现从「小穗精细几何特征」到「整穗宏观形态构型」的全覆盖解析。
❺ 自适应科研美学,直出高质量图像结果
系统内置智能美学标注机制,能够根据图像画面自动调节视觉呈现。输出的分析结果图美观、整洁,小穗编号标注清晰而不遮挡轮廓,无需繁琐的二次后期处理,即可直接用于试验汇报、成果展示或作为 SCI 论文的专业插图。
❻ 硬币自动标定,毫米级精准量化
兼容标准硬币尺度校准,自动将像素尺寸换算为真实毫米单位,有效规避人工卡尺测量的操作误差,数据精度符合种质资源归档与育种试验规范。
❼ 中英文双制式Excel自动报表
一键生成标准化数据报表:包含单个小穗明细数据 + 整穗汇总统计;支持中英文字体自适应切换,排版规整、数据分层清晰,直接满足归档需求。
适配场景
小麦单穗精细考种、后代株系筛选、种质微观性状鉴定、品种均匀度测评、高校/农科院/种业精准育种试验。
操作步骤
1. 环境准备:无论室内或大田原位测量,请统一使用黑色卡纸作为衬底,麦穗、硬币放置同一水平面且完整入镜;
2. 摆放技巧:麦穗尽量保持垂直摆放,更利于算法识别;
3. 光线要求:自然光拍摄,一键上传即可自动解析,秒出高精标注图与汇总表格。
注意事项
- 硬币须保持清晰无大面积遮挡,以保障尺寸换算的绝对精度;
- 拍摄时请避开严重逆光、过度模糊或籽粒完全重叠的画面。
核心技术内核
SpikeletPheno 助力麦穗考种从“粗略估计”跨越至“全维度数字化量化”。强大的降噪算法保障数据纯净度,多维统计指标直击育种核心需求。全流程无人工干预,大幅降低一线科研人员的工作量,让小麦考种更标准化、更精准、更智能。
学术引用
若使用OpenPheno & SpikeletPheno平台成果发表论文,敬请引用:
Shen et al.Dissection of genomic drivers of spike morphology changes in wheat by high-throughput phenotyping Cell Reports, 2025; 44.https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116120
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