The morphology of the leaves and the flowers of angiosperms exhibit remarkable diversity. One of the factors showing the greatest variability of leaf organs is the leaf index, namely, the ratio of leaf length to leaf width. In some cases, different varieties of a single species or closely related species can be distinguished by differences in leaf index. To some extent, the leaf index reflects the morphological adaptation of leaves to a particular environment. In addition, the growth of leaf organs is dependent on the extent of the expansion of leaf cells and on cell proliferation in the cellular level. The rates of the division and enlargement of leaf cells at each stage contribute to the final shape of the leaf, and play important roles throughout leaf development. Thus, the control of leaf shape is related to the control of the shape of cells and the size of cells within the leaf. The shape of flower also reflects the shape of leaf, since floral organs are thought to be a derivative of leaf organs. No good tools have been available for studies of the mechanisms that underlie such biodiversity. However, we have recently obtained some information about molecular mechanisms of leaf morphogenesis as a result of studies of leaves of the model plant, Arabidopsis thaliana. For example, the ANGUSTIFOLIA (AN) gene, a homolog of animal CtBP genes, controls leaf width. AN appears to regulate the polar elongation of leaf cells via control of the arrangement of cortical microtubules. By contrast, the ROTUNDIFOLIA3 (ROT3) gene controls leaf length via the biosynthesis of steroid(s). We provide here an overview of the biodiversity exhibited by the leaf index of angiosperms. Taken together, we can discuss on the possibility of the control of the shapes and size of plant organs by transgenic approaches with the results from basic researches. For example, transgenic plants that overexpressed a wildtype ROT3 gene had longer leaves than parent plants, without any changes in leaf width. Thus, The genes for leaf growth and development, such as ROT3 gene, should be useful tools for the biodesign of plant organs.
The morphology of the leaves and the flowers of angiosperms exhibit remarkable diversity. One of the factors showing the greatest variability of leaf organs is the leaf index, namely, the ratio of leaf length to leaf width. In some cases, different varieties of a single species or closely related species can be distinguished by differences in leaf index. To some extent, the leaf index reflects the morphological adaptation of leaves to a particular environment. In addition, the growth of leaf organs is dependent on the extent of the expansion of leaf cells and on cell proliferation in the cellular level. The rates of the division and enlargement of leaf cells at each stage contribute to the final shape of the leaf, and play important roles throughout leaf development. Thus, the control of leaf shape is related to the control of the shape of cells and the size of cells within the leaf. The shape of flower also reflects the shape of leaf, since floral organs are thought to be a derivative of leaf organs. No good tools have been available for studies of the mechanisms that underlie such biodiversity. However, we have recently obtained some information about molecular mechanisms of leaf morphogenesis as a result of studies of leaves of the model plant, Arabidopsis thaliana. For example, the ANGUSTIFOLIA (AN) gene, a homolog of animal CtBP genes, controls leaf width. AN appears to regulate the polar elongation of leaf cells via control of the arrangement of cortical microtubules. By contrast, the ROTUNDIFOLIA3 (ROT3) gene controls leaf length via the biosynthesis of steroid(s). We provide here an overview of the biodiversity exhibited by the leaf index of angiosperms. Taken together, we can discuss on the possibility of the control of the shapes and size of plant organs by transgenic approaches with the results from basic researches. For example, transgenic plants that overexpressed a wild-type ROT3 gene had longer leaves than parent plants, without any changes in leaf width. Thus, The genes for leaf growth and development, such as ROT3 gene, should be useful tools for the biodesign of plant organs.
This experiment was conducted to examine estimates of heterosis, degree of dominance, heritability and phenotypic and genotypic correlation for several mutant characters in flue-cured tobacco variety. Significant heterosis was noted, recording 2.73 and 6.16% for leaf width, -6.86 and -4.72 for leaf shape index, 19.8 and 23.4% for bacterial wilt disease index in Fl an4 F2 generation, respectively, and -1.44 for days to flower in F2 generation. And also leaf width was appeared partial dominance in Fl, and leaf shape index in Fl and F2, Leaf width in F2 was appeared overdominance. Estimated heritabilities in the broad sense ranged from 0.77 to 0.87 for plant and stalk height and days to flower, while those of leaf number, leaf length and width, leaf shape index and bacterial wilt disease index ranged from 0.50 to 0.65. And the heritabilities in the narrow sense were appeared 0.64 and 0.72 for stalk and plant height, respectively, and the others were ranged from 0.32 to 0.47 Positive genotpic correlations appeared among plant height, stalk height, leaf length and leaf width, and between leaf shape index ands day to flower. And negative genotypic correlations appeared between leaf shape index and plant height and stalk height and leaf width, and between bacterial wilt disease index and leaf length.
A computer vision system was built to automatically grade the leaf tobacco. A color image processing algorithm was developed to extract shape, color and texture features. An improved back propagation algorithm in an artificial neural network was applied to grade the Burley type dried leaf tobacco. The success rate of grading in three-grade classification(1, 3, 5) was higher than the rate of grading in six-grade classification(1, 2, 3, 4, 5, off), on the average success rate of both the twenty-five local pixel-set and the sixteen local pixel-set. And, the average grading success rate using both shape and color features was higher than the rate using shape, color and texture features. Thus, the texture feature obtained by the spatial gray level dependence method was found not to be important in grading leaf tobacco. Grading according to the shape, color and texture features obtained by machine vision system seemed to be inadequate for replacing manual grading of Burely type dried leaf tobacco.
We compared two nondestructive methods for leaf area estimation using leaves of 16 common plant species classified into six types depending on leaf shape. Relatively good linear relationships between actual leaf area (LA) and leaf length (L), width (W), or the product of length and width (LW) were found for ordinary leaves with lanceolate, oblanceolate, linear and sagitttate shapes with entire margins, serrate margins, mixed margins with a entire form and shallow lobes, and ordinary incised margins. LA was better correlated with LW than L or W, with $R^2$ > 0.91. However, for deeply incised lobes, LA estimation using LW showed low correlation coefficient values, indicating low accuracy. On the other hand, a method using photographic paper showed a good correlation between estimates of area based on the mass of a cut-out leaf image on a photographic sheet (PW) and actual leaf area for all types of leaf shape. Thus, the PW method for LA estimation can be applied to all shapes of leaf with high accuracy. The PW method takes a little more time and has a higher cost than leaf estimation methods using LW based on leaf dimensions. These results indicate that researchers should choose their nondestructive LA estimation method according to their research goals.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제2권6호
/
pp.280-298
/
2008
For efficient content-based image retrieval, diverse visual features such as color, texture, and shape have been widely used. In the case of leaf images, further improvement can be achieved based on the following observations. Most plants have unique shape of leaves that consist of one or more blades. Hence, blade-based matching can be more efficient than whole shape-based matching since the number and shape of blades are very effective to filtering out dissimilar leaves. Guaranteeing rotational invariance is critical for matching accuracy. In this paper, we propose a new shape representation, indexing and matching scheme for leaf image retrieval. For leaf shape representation, we generated a distance curve that is a sequence of distances between the leaf’s center and all the contour points. For matching, we developed a blade-based matching algorithm called rotation invariant - partial dynamic time warping (RI-PDTW). To speed up the matching, we suggest two additional techniques: i) priority queue-based pruning of unnecessary blade sequences for rotational invariance, and ii) lower bound-based pruning of unnecessary partial dynamic time warping (PDTW) calculations. We implemented a prototype system on the GEMINI framework [1][2]. Using experimental results, we showed that our scheme achieves excellent performance compared to competitive schemes.
본 논문에서는 식물 잎 모양을 기반으로 이미지를 표현하고 검색하는 식물 잎 이미지 검색 시스템을 보인다. 보다 효과적인 잎의 모양 표현을 위하여, MPP(Minimum Perimeter Polygons) 알고리즘을 개선하였고, 처리시간을 줄이기 위하여, NN(Nearest Neighbor) 검색을 개선한 동적 매칭알고리즘을 제안하였다. 본 시스템은 사용자에게 질의 이미지를 업로드하는 인터페이스를 제공하거나 모양 특징에 기반한 질의를 생성하는 도구를 제공하고 유사도에 따른 이미지를 검색한다. 검색의 편의성을 위해, 웹상에서 잎 모양과 잎차례를 스케치하여 손쉽게 질의할 수 있게 하였다. 실험에서는, 한국에 자생하는 식물 이미지 데이터베이스를 구축하였으며, 질의를 통해 검색된 유사한 이미지의 개수를 기반으로 성능을 평가하였다.
한국산 골풀아재비속 3종을 대상으로 외부형태학적 형질을 재검토하였다. 줄기와 잎의 단면, 및 수과와 잎의 표피형을 광학현미경과 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 비교분석하였다. 줄기, 잎, 잎싸개, 포, 꼬마이삭, 비늘조각, 수과의 길이와 너비, 암술머리의 수, 꼬마이삭, 비늘조각, 수과의 모양 등의 외부형태형질과 줄기와 잎의 횡단모양, 유관속의 수, 수과의 표피 세포의 모양, 잎표피의 규소체의 형태, 기공복합체의 빈도, 부세포의 모양 등의 미세형태형질이 이들 분류군의 유용한 분류형질이었다. 이상의 결과를 토대로 검색표를 작성하였다.
쥐손이풀속(subgenus Geranium) 35분류군에 대하여 외부형태학적 형질인 생육지, 뿌리, 줄기의 습성과 분지 형태, 엽서, 엽형, 엽연의 모양, 잎열편과 소열편의 형태, 열편의 갯수, 잎의 두께와 엽질 및 탁엽의 형태 통의 영양형질을 조사하고, 이들의 분류형질로서의 타당성 및 진화경향성을 논의하였다. 잎이 3열편으로 갈라지는 특징에 의해 Wilfordii군이, 생육지가 고산지역인 Farreri군이 나누어지며, 일년생인 특징에 의해 Maculatum군이 구분되어진다. 잎의 배열상태가 호생인 G, tripartitum, G. eriostemon, 및 G. erianthum이 나머지 분류군보다. 원시적이고, 열편이 깊게 갈라진 Sibiricum군과 Pseudosibiricurn군이 보다 분화한 분류춘이라고 생각된다. 본 분류군에서는 잎의 엽형과 소열편의 분 지정도 및 엽연의 모양과 열편의 갯수 등은 개체군 사이에서도 변이의 폭이 일정해 종을 구분하는 좋은 식별형질이라고 사료된다.
본 논문은 모양 특성을 이용한 효과적인 식물 잎 이미지 검색 시스템을 제시한다. 잎 이미지의 더 효과적인 표현을 위해 개선된 MPP 알고리즘을 제안하고, 매칭에 소요되는 시간을 줄이기 위해 기존의 Nearest Neighbor(NN) 검색을 수정한 동적인 매칭 알고리즘을 제시한다. 특히, 더 나은 정확율과 효율성을 위해, 잎 모양과 잎차례를 스케치하여 질의할 수 있도록 하였다. 실험에서는 제안한 알고리즘과 기존의 알고리즘인 CCD(Centroid Contour Distance), Fourier Descriptor. Curvature Scale Space Descriptor (CSSD), Moment Invariants, MPP와 비교하였다. 1000여개의 식물 잎 이미지를 통한 실험결과는 제안한 방법이 기존의 기법보다 더 좋은 성능임을 보였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.