基于椭圆傅里叶变换的鱼类矢耳石和听沟形态识别

为了解鱼类矢耳石和听沟的形态特征,根据2014年3-5月采自我国南海东沙群岛海域103尾圆鲹属鱼类(长体圆鲹Decapterus macrosoma、泰勃圆鲹D.tabl、无斑圆鲹D.kurroides)的矢耳石,进行椭圆傅里叶变换分析。耳石整体形态和听沟形态轮廓经图像处理后解析为椭圆傅里叶描述子,并对耳石整体形态轮廓和听沟形态轮廓重建得到20个谐次。从圆鲹属鱼类的耳石整体形态和听沟形态轮廓分别提取77个椭圆傅里叶描述子系数来进行主成分分析和判别分析。耳石整体形态主成分分析显示,第1主成分和第2主成分分别解释了总变异的41.3%和12.4%;而听沟形态的第1主成分和第2主成分分别解释了总变异的33.8%和30.1%。3种圆鲹属鱼类耳石整体形态的交互检验判别分析成功率为100%、95.7%、100%,听沟形态的交互检验判别分析成功率为96.4%、95.7%、95.8%。研究结果表明,椭圆傅里叶变换分析对圆鲹属鱼类耳石整体形态和听沟形态识别效果显著。

鸢乌贼角质颚形态识别与重建

鸢乌贼是一种资源丰富的大洋性头足类动物,了解其种群结构有利于渔业资源的评估和管理。角质颚作为硬组织是鸢乌贼种群判别的良好材料,据此利用中东太平洋、西北印度洋和东印度洋采集的161尾鸢乌贼样本,对上、下角质颚的三视图形态进行傅里叶分析和判别。首先将上、下角质颚的三视图外部轮廓通过软件转化为20组傅里叶谐值,然后对各视图进行轮廓重构,最后进行主成分分析及逐步判别分析。主成分分析结果表明,上颚侧视、腹视、口视,下颚侧视、腹视、口视图形态轮廓傅里叶谐值前2个主成分分别解释了总变异的67.4%、70.8%、65.8%、80.7%、63.0%、57.8%;判别分析结果显示,3海区上颚侧视、腹视、口视,下颚侧视、腹视、口视图的交互检验判别分析成功率分别为87.0%、82.6%、83.2%、85.7%、88.8%、72.0%;傅里叶分析重建的角质颚轮廓图可以反映3海区鸢乌贼种群间的差异。因此研究认为,基于傅里叶变换对上、下角质颚三视图的轮廓形态分析可以识别鸢乌贼地理种群,并且利用三视图识别可以提升种群判别正确率。