Képfeldolgozási módszerek alkalmazása kajszimagok morfológiai tulajdonságainak leírására Felföldi J. 1, Hermán R. 2, Pedryc A. 2, Firtha F. 1 1 Budapesti.

Az előadások a következő témára: "Képfeldolgozási módszerek alkalmazása kajszimagok morfológiai tulajdonságainak leírására Felföldi J. 1, Hermán R. 2, Pedryc A. 2, Firtha F. 1 1 Budapesti."— Előadás másolata:

1 Képfeldolgozási módszerek alkalmazása kajszimagok morfológiai tulajdonságainak leírására Felföldi J. 1, Hermán R. 2, Pedryc A. 2, Firtha F. 1 1 Budapesti Corvinus Egyetem, Fizika- Automatika Tanszék 2 Budapesti Corvinus Egyetem, Genetika és Növénynemesítés Tanszék 1118-Budapest, Villányi út 29-43. jozsef.felfoldi@uni-corvinus.hu

2

3 A különböző kajszifajták magjának vizuális jellemzői - alak - szín - felületi mintázat nagy változatosságot mutatnak. Leírásra elfogadott nemzetközi módszer: referencia-fajtákkal való összehasonlítás (International Union for the Protection of New Varieties of Plants) (UPOV) Lehetőség az objektív, kvantitatív leírásra: számítógépes képfeldolgozás

4 Cél a magok morfológiai leírására alkalmas kvantitatív módszerek kifejlesztése

5 Anyag és módszer

6 1. hibrid 2. hibrid 3. hibrid 4. hibrid 5. hibrid 6. hibrid A kísérletben felhasznált hibridek magmintái

7 Mérési elrendezés: Videokamera Diffúzor Fényforrás

8 „A” típusú elrendezés

9 „B” típusú elrendezés

10 „C” típusú elrendezés

11 „D” típusú elrendezés

12 Képfeldolgozás: (imagepro.exe) -Szegmentálás -Színstatisztika -Körvonal-függvény tárolása

13

14

15 A kajszibarackmag tarajainak számítógépes ábrázolása

16 Alakjellemzők: (shape.exe) -Geometriai jellemzők -Szimmetria-jellemzők (FFT, PQS) -Átlag-alak számítása -Osztályozás referenciához hasonlítás alapján

17 Az 1. hibrid vizsgált egyedeinek (20 db) körvonalai

18 Eredmények

19 1. Az egyedek osztályba-sorolása referencia-alakokkal való összehasonlítás alapján

20 Az 1. hibrid vizsgált egyedeinek (20 db) körvonalai és a hibridre jellemző átlagalak

21 A hibridek magjának körvonalai és az adott hibridre jellemző átlagalakok 1. hibrid (20 db) 2. hibrid (14 db) 3. hibrid (18 db) 4. hibrid (20 db) 5. hibrid (20 db) 6. hibrid (20 db)

22 A referencia-alakokkal való összehasonlításon alapuló osztályozás eredménye A számított osztályozás eredménye 86,7 %-ban fedi a tényleges fajtához tartozást

23

24 2. Objektív, számszerű alak-leíró jellemzők keresése, amelyek önállóan, összehasonító fajta nélkül morfológiai markerként használhatók fajtaazonosításra, illetve más genetikai elemzéseknél

25 2.a Geometriai jellemzők: - hosszúság - szélesség

26 20 181420N = Hibridkód 654321 Hosszúság, mm (95%-os konfidencia-intervallumok) 36 34 32 30 28 26 24 22 A hibridek hosszúságának konfidencia - intervallumai

27 20 181420N = Hibridkód 654321 Szélesség, mm (95%-os konfidencia-intervallumok) 40 30 20 10 A hibridek legnagyobb szélességének konfidencia - intervallumai

28 A vizsgált hibridek elkülönítése a hosszúság és szélesség diszkriminancia - analízise alapján Eredeti osztályok (hibridek)

29 2.b Szimmetria-jellemzők: FFT komponensek - FFT2 – elliptikius jelleg - FFT3 – háromszög-szerű alak - FFT4 – négyszög-szerű alak

30 A vizsgált hibridek elkülönítése az alakjellemzők (l, d, FFT2-FFT4) diszkriminancia – analízise alapján Eredeti osztályok (hibridek) Az osztályozás eredménye 2000000 0140000 101700018 000190120 0000 0 00000 100.0.0 100.0.0100.0.0 100.0 5.6.094.4.0 100.0.0 95.0.05.0100.0.0 100.0.0100.0.0 100.0 Fajta kód 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Darab % 123456 Számított osztály Total A számított osztályozás eredménye 98,2%-ban fedi a tényleges fajtához tartozást

31 A vizsgált hibridek elkülönítése az alak- és színjellemzők diszkriminancia - analízise alapján Eredeti osztályok (hibridek)

32 3. A felületi textúra (mintázat, recésség) kvantitatív jellemzése

33 3.a A szürkeárnyalatos kép mintázatának jellemzése az intenzitásértékek szórása alapján Mozgóátlag eltávolítása

34

35

36 A hat hibrid felületi érdességének számszerűsítése mozgóátlagra szuperponálódó szórás alapján s = 8,54 s = 11,8 s = 13,05 s = 16,41 s = 6,41 s = 7,19 1. hibrid 2. hibrid 4. hibrid 5. hibrid 6. hibrid 3. hibrid

37 3.b A felületi mintázat jellemzése információ- elméleti kategóriák felhasználásával (a felület entrópiája, energiája)

38 A co-occurence mátrix az egymástól adott távolságban és irányban elhelyezkedő azonos szürkeárnyalatú pixel-párok számát adja meg. Együttes előfordulási (co-occurence) mátrix

39 (Kató Zoltán: http://www.cab.u-szeged.hu/~kato/segmentation/)

40 1. hibrid 5. hibrid 3. hibrid 2. hibrid 6. hibrid 4. hibrid

41

42

43 Összefoglalás - A képfeldolgozással kapott alakleíró paraméterek alkalmasak a kajszimag alakjának objektív jellemzésére - A vizsgált (vizuálisan jelentősen eltérő) fajták jó hatásfokkal felismerhetőek a morfológiai jellemzők alapján - Kisebb eltérések objektív elkülönítésére felületi (szín és textúra) paraméterek bevonására is szükség van. További vizsgálatok - textúra (statisztikailag értékelhető adatszám) - alkalmazhatóság genetikai vizsgálatokban

44 Köszönöm a figyelmet

45

46