Accuracy assessment of Syringa vulgaris L. morphological signs phenotyping with a laser 3D scanner PlantEye F500 depending on plant location on the scanned surface | Оценка точности фенотипирования морфологических признаков Syringa vulgaris L. с помощью лазерного 3D-сканера PlantEye F500 в зависимости от расположения растений на сканируемой поверхности

Английский. Systems based on 3D imaging technologies make it possible to obtain a plant model, as well as information on morphological parameters. The purpose of the study is a comparative assessment of the accuracy of determining the morphological characteristics of lilac plants by traditional methods and using machine vision technology, depending on the plant location on the scanned surface. Microclones of lilac (Syringa vulgaris L.) cv. Miloserdie were chosen to as a model for testing the phenoscreening technique. The records were carried out after the end of plant adaptation and cultivation for 1 month in greenhouse boxes. With traditional morphometry, in 10 microclones, the height was measured with a measuring ruler, and each leaf area was measured using the contour method. When scanning (PlantEye F500 3D scanner, Phenospex B.V., Netherlands), each of 10 selected plants was placed at 5 different positions of the scanned surface, and at least 5 repeated scans were performed in the same position. When using the machine vision technology, 3D leaf area, projected leaf area, digital biomass, height, maximum height, leaf tilt, leaf tilt angle, light penetration depth were determined. It has been established that in order to obtain objective and comparable results from using a 3D scanner, it is optimal to place plants in the center of the scanned surface in the same position. The following parameters can be recommended to identify varieties and assess plant growth rate: the leaf area, projected leaf area, height, and leaf inclination angle. For each plant species, it is necessary to preliminarily study particular morphological traits and to compare the obtained data with the scan results in order to introduce correction factors and to confirm the informative value of the use set of traits.

Русский. Системы на основе технологий 3D изображений позволяют получить модель растения, а также информацию о морфологических параметрах. Цель исследования - сравнительная оценка точности определения морфологических характеристик у растений сирени традиционными методами и с использованием технологии машинного зрения в зависимости от расположения объекта на сканируемой поверхности. В качестве модели для отработки методики феноскрининга выбрали микроклоны сирени (Syringa vulgaris L.) сорта Милосердие. Учеты выполняли после окончания адаптации растений и культивирования в течение 1 мес в тепличных боксах. При традиционной морфометрии выборка составляла 10 микроклонов, у которых измеряли высоту мерной линейкой, площадь поверхности каждого листа - контурным методом. При сканировании (3D-сканер PlantEye F500, Phenospex B.V., Нидерланды) каждое растение располагали в 5 разных точках сканируемой поверхности и в одном и том же положении проводили не менее 5 повторных сканирований. При применении технологии машинного зрения определяли 3D площадь листьев, проецируемую площадь листьев, цифровую биомассу, высоту, максимальную высоту, наклон листьев, угол наклона листьев, глубину проникновения света. Установлено, что для получения объективных и сопоставимых результатов при использовании 3D-сканера оптимально располагать растения в центре сканируемой поверхности в одном и том же положении, а в качестве морфологических параметров для идентификации сортов и фиксации приростов можно рекомендовать следующие параметры: площадь листа, проекционная площадь листа, высота, угол наклона листа. Для каждого вида растений необходимо проводить первичные морфологические исследования традиционными методами, а затем сравнивать полученные данные с результатами сканирования, чтобы внести поправочные коэффициенты и подтвердить информативность используемого набора признаков.