橡胶树是主要的热带经济作物，其生长状态直接瓜葛到自然橡胶产量与品质。石细胞作为树皮中具备代表性的机械结构，其漫衍特性与橡胶树的抗逆性及心理发育紧密亲密相干。支解技术瞄准确辨认石细胞并提取其结构参数具备主要意义，有助在加速橡胶树的表型分析进程，晋升份子育种效率及橡胶林治理的智能化水平。
图为海南橡胶林。受访者 供图 ?
然而，当前橡胶树树皮石细胞的图象支解使命仍面对挑战，一是石细胞边缘结构繁杂多变，切片历程中易泛起细胞破碎，致使图象中目标轮廓模糊、不连续；二是石细胞具备特定的漫衍纪律，重要集中在砂皮外层和粗皮之间，而传统卷积神经收集于此类局部密集特性中提取有用表征信息存于困难；三是传统机械进修要领于练习历程中易遭到丧失函数中鞍点与局部极小值影响，进而影响模子性能。
橡胶树树皮切片影像特性。受访者 供图 ?
为此，中南林业科技年夜学教授周国雄团队与中国热带农业科学院橡胶研究所副研究员张源源科研团队，结合提出了一种名为CGWO-LWNet的新模子，可有用支解橡胶树树皮石细胞。该结果近日发表于The Plant Journal上。
新模子集成三个立异，起首提出低秩可加核收集模块，用在进修输入与输出数据之间的繁杂映照瓜葛，该模块经由历程可进修的权重与偏置自顺应调治，显著晋升对于石细胞繁杂边缘结构的建模能力；其次引入小波增强留意力机制，于空间与通道两个维度上对于图象举行凹凸频分化，实现多分辩率特性表达；末了设计约束灰狼优化算法，晋升练习收敛速率的同时增强模子稳定性，有用防止堕入局部最优。
研究团队基在中国热带农业科学院收罗的石细胞切片图象，构建了一个包罗1084张橡胶树树皮石细胞图象的高质量数据集，并于此基础上开展建模与评估试验。
试验结果注解，团队提出的CGWO-LWNet模子，对于图象支解正确度到达了较高水平，平均有 69.1% 的区域及真实结果金沙js93252老品牌-彻底重合，外形匹配水平到达 81.7%，找出的目标占现实目标的 80.4%，整体效果比今朝经常使用的支解要领更好。石细胞辨认正确率方面，CGWO-LWNet到达97.8%，体现出更高的精度及鲁棒性。
据先容，该要领可作为石细胞高精度图象支解的有用工具，撑持年夜规模、主动化的橡胶树性状提取与分析，有助在深切开展石细胞形成机制、乳胶产量影响以和对于树皮结构稳定性与勒迫相应能力的遗传研究。
相干论文信息：doi:http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70371
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