LiDARPheno – A Low-Cost LiDAR-Based 3D Scanning System for Leaf Morphological Trait Extraction
Notice bibliographique
Résumé
The ever-growing world population brings the challenge for food security in the current world. The gene modification tools have opened a new era for fast-paced research on new crop identification and development. However, the bottleneck in the plant phenotyping technology restricts the alignment in geno-pheno development as phenotyping is the key for the identification of potential crop for improved yield and resistance to the changing environment. Various attempts to making the plant phenotyping a "high-throughput" have been made while utilizing the existing sensors and technology. However, the demand for 'good' phenotypic information for linkage to the genome in understanding the gene-environment interactions is still a bottleneck in the plant phenotyping technologies. Moreover, the available technologies and instruments are inaccessible, expensive, and sometimes bulky. This work attempts to address some of the critical problems, such as exploration and development of a low-cost LiDAR-based platform for phenotyping the plants in-lab and in-field. A low-cost LiDAR-based system design, LiDARPheno, is introduced in this work to assess the feasibility of the inexpensive LiDAR sensor in the leaf trait (length, width, and area) extraction. A detailed design of the LiDARPheno, based on low-cost and off-the-shelf components and modules, is presented. Moreover, the design of the firmware to control the hardware setup of the system and the user-level python-based script for data acquisition is proposed. The software part of the system utilizes the publicly available libraries and Application Programming Interfaces (APIs), making it easy to implement the system by a non-technical user. The LiDAR data analysis methods are presented, and algorithms for processing the data and extracting the leaf traits are developed. The processing includes conversion, cleaning/filtering, segmentation and trait extraction from the LiDAR data. Experiments on indoor plants and canola plants were performed for the development and validation of the methods for estimation of the leaf traits. The results of the LiDARPheno based trait extraction are compared with the SICK LMS400 (a commercial 2D LiDAR) to assess the performance of the developed system.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».