【表型技術】從點云分析中提取二維和三維魚類形態表型的應用

魚類形態表型是人工育種、功能基因定位以及水產養殖和生態學中基于種群的研究的重要資源。為了避免傳統表型形態測量方法帶來的損傷魚體、依賴經驗、主觀意識等，因此開發了一種、準確且可定制的工具 —3dphenofish軟件。在無損魚兒的狀態下進行魚類表型數據采集，此軟件可用于魚類形態表型研究，包括功能基因定位、人工選擇和保護研究。
材料和方法
3dphenofish從3d點云數據中提取魚的形態表型。以下幾點描述了以3dphenofish集成的主要數據分析流程步驟：
1.數據采集：此步驟使用工業3d掃描儀來獲取obj或pcd文件作為3dphenofish的輸入。
2.數據預處理：此步驟刪除背景和離群值。
3.語義分割：這一步進行魚頭、魚身和魚鰭的分割。
4.形態表型提取：此步驟識別關鍵點并提取形態表型。
5.表型管理：此步驟進行個性化表型和關鍵點的定義，然后將其存儲在數據庫中。
結果與結論
在本文中，提出了一種從 3d 點云數據中提取形態 2d 和 3d 表型的新策略。實現了智能表型數據的提取，開發了點云預處理、語義分割、關鍵點識別、形態表型提取等算法。作為一種易于使用的魚類表型分析可視化工具，3dphenofish 適合各種用戶，不需具備編程或生物學知識。其中用于微調關鍵點和定義新表型的**功能可供*用戶使用。
此次通過實驗，將軟件測試的結果與手動測量進行比較，3dphenofish 對傳統形態表型表現出很高的準確性，可用于獲取魚類的 2d 和 3d 表型。同時我們證明了 2d 和 3d 表型能夠很好地區分物種，甚至是同一物種但來自不同種群的樣本。測試中點云掃描簡單快捷，減少魚在操作過程中的壓力。較重要的是，該策略不需要編程或生物學知識，它可以應用于水產養殖和保護研究中的大規模魚類表型調查。目前該種魚類表型設備已投入市場，為進一步提高表型數據提取的準確性，海南科技有限公司研發生產的魚類二維型態表型分析儀采用深度學習技術，利用人工智能算法，自動分析目標表型，提供包括長度測量、角度測量、面積測量、顏色分析、分類分析等多種表型分析，并進行數據存儲記錄，在行業內贏得較高認可。
三亞博瑞源科技有限公司專注于表型系統解決方案,表型分析儀,食用菌表型設備等