FoliometriK: aplicación en lenguaje R para mediciones morfométricas automatizadas de hojas a partir de fotografías digitales

Víctor Manuel Ramírez-Arrieta, Dennis Denis Ávila

Resumen


Los estudios de morfometría foliar generalmente están limitados por la necesidad de procesar muchas muestras, por lo que la automatización del proceso representa una ventaja. En el presente artículo se introduce y valida la aplicación FoliometriK, en lenguaje R, para la obtención automatizada de mediciones de hojas a partir de fotografías digitales, calibradas con una escala de referencia. La aplicación permite obtener ocho variables lineales primarias (área de la lámina, perímetro, largo del eje central, ancho mayor, altura del ancho mayor y anchos en los cuartiles del largo) y cuatro ángulos (apical, basal y laterales). A partir de estas se calculan dos índices relativos: un índice de forma y un índice de asimetría lateral. En hojas de base lobulada se obtienen, además, la longitud del vértice al extremo de los lóbulos basales, profundidad de los lóbulos, ancho a la altura del pecíolo, ángulo entre lóbulos y su área relativa. Se incluyen, además, los componentes principales de los descriptores de Fourier del contorno y las coordenadas de puntos clave a partir de rejillas radiales (equiangulares) o paralelas (equidistantes). Los algoritmos fueron montados en una aplicación con interfase html y validados con una muestra de 40 hojas de Avicennia germinans (Avicenniaceae), tomadas en el campo y medidas, paralelamente de forma manual con un pie de rey y en ImageJ. Las diferencias entre las medidas manuales u obtenidas en ImageJ y las obtenidas por la aplicación de R fueron inferiores a un 3 %, pero el tiempo de toma de datos y la varianza final se redujeron de forma marcada. Se concluye que la aplicación FoliometriK permite extraer de manera rápida, precisa y semiautomática una alta variedad de medidas de hojas simples y relativamente simétricas con lo cual se espera que sirva para potenciar estudios ecomorfológicos, taxonómicos o de tendencias fenotípicas en poblaciones naturales.

Citación: Ramírez-Arrieta, V.M. & Denis, D. 2020. FoliometriK: aplicación en lenguaje R para mediciones morfométricas automatizadas de hojas a partir de fotografías digitales. Revista Jard. Bot. Nac. Univ. Habana 41: 15-23.


Recibido: 18 de marzo de 2020. Aceptado: 3 de abril de 2020. Publicado en línea: 3 de junio de 2020. Editor encargado: José Angel García-Beltrán.


Palabras clave


análisis digital de imágenes; aplicación de R; automatización; morfología foliar


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DOI: http://dx.doi.org/10.5281/10.5281/zenodo.4776142

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