Vergleich von Software zur Analyse von Wurzelbildern und Auswirkungen der gewählten Software auf die Vergleichbarkeit von Studien

Pflanzenbau, Data Science, Bild Analyse

Die Gewinnung von Informationen über Pflanzenwurzeln ist von zentraler Bedeutung, wenn es darum geht, die Prozesse zu verstehen, die bei der Wasser- und Nährstoffaufnahme von Pflanzen ablaufen. Verglichen mit der Analyse der oberirdischen Pflanzenorgane ist der Zugang zu und die Analyse von Pflanzenwurzeln ein arbeitsintensiver Prozess mit vielen Unsicherheiten, die auf den für die Analyse verwendeten Methoden beruhen. Ein wichtiger Schritt bei der Wurzelanalyse ist der Einsatz von auf maschinellem Lernen basierender Bildanalysesoftware, um auf Daten wie die Gesamtwurzellänge, den Wurzeldurchmesser oder Merkmale der Wurzelarchitektur zuzugreifen. Da immer mehr Software zur Analyse von gescannten Wurzelbildern veröffentlicht und von der wissenschaftlichen Gemeinschaft verwendet wird, kann die Unsicherheit der erfassten Daten weiter zunehmen, was zu einem Verlust der Vergleichbarkeit zwischen Studien führt. Mit dieser Arbeit möchten wir einige der am weitesten verbreiteten Softwareprogramme zur Analyse von Wurzelbildern identifizieren, vergleichen und ihren potenziellen Einfluss auf die Unsicherheit der Ergebnisse ermitteln.

1.  Verschaffen Sie sich einen Überblick über die am häufigsten verwendeten Bildanalyseprogramme für die Wurzelanalyse.
2. Vergleich der gebräuchlichsten Bildanalyseprogramme für die Wurzelbildanalyse mit gescannten Bildern verschiedener Pflanzenarten, die in den letzten Jahren gesammelt wurden, und Identifizierung der Unsicherheiten, die sich aus der Wahl der Bildanalysesoftware ergeben.

Führen Sie eine kleine Literaturrecherche durch, um die am weitesten verbreitete Bildanalysesoftware zu ermitteln (eine Studie, die einige der bereits vorhandenen Tools auflistet und als Ausgangspunkt dienen könnte: https://link.springer.com/article/10.1186/1746-4811-9-38). Vergleichen Sie die Anwendung der zuvor ausgewählten Programme und ermitteln Sie Vor- und Nachteile. Anwendung der verschiedenen Software auf Bilder von gescannten Wurzeln verschiedener Pflanzenarten, die bereits in früheren Studien erfasst wurden.

Wir gehen davon aus, dass die verwendete Software die Ergebnisse unterschiedlich beeinflussen wird, abhängig von der untersuchten Art und der Methode, die zur Aufnahme der Bilder verwendet wurde.

6 Monate

Deutsch oder Englisch

Interesse an Wurzeln

Dominik Behrend, Lukas Krusenbaum, Sabine Seidel

dbehrend@uni-bonn.de
lkrusen1@uni-bonn.de