محلل الطماطم : تطبيق برامج مفيدة لجمع بيانات دقيقة ومفصلة المورفولوجية واللونية من ثنائي الأبعاد كائنات

لاستخدام محلل الطماطم. يتم تحضير ثمار الطماطم وتقطيعها لجمع الصور الرقمية. توضع الفاكهة على الماسح الضوئي مع الجوانب المقطوعة لأسفل ويتم مسحها ضوئيا للحصول على صورة JPEG.

بعد ذلك ، يتم عرض الصور وتحليلها في برنامج محلل الطماطم. يتم حساب جميع قياسات شكل الفاكهة بناء على حدود الفاكهة المعترف بها بواسطة البرنامج ، بينما تم تصميم وحدة اختبار الألوان لتحديد معلمات الألوان داخل الحدود. أخيرا ، يتم تصدير البيانات إلى ملف Excel في وضع الدفعات مع أكثر من 100 صورة في وقت واحد أو كصور فردية.

مرحبا ، أنا إستيفان دينا وأنا عضو في هيئة التدريس في قسم البستنة وعلوم المحاصيل بجامعة ولاية أوهايو. أنا ماثيو روبينز في مختبر فرانسيس في قسم البستنة وعلوم المحاصيل بجامعة ولاية أوهايو. أنا Gu Rodriguez من اليوم سنعرض لك إجراء لجمع وتحليل بيانات شكل وحجم ولون فاكهة الطماطم باستخدام محلل الطماطم.

نستخدم هذا الإجراء لدراسة مورفولوجيا ولون فاكهة الطماطم ، لذلك دعونا نبدأ. محلل الطماطم ، المختصر TA هو برنامج يقيس 37 سمة تتعلق بالشكل ثنائي الأبعاد ويمكنه أيضا التقاط بيانات الألوان في RGB والنجمة L ، مساحة ألوان البلاطة العالمية للنجمة B بطريقة شبه تلقائية وقابلة للتكرار. هنا يتم استخدام TA مع الصور الممسوحة ضوئيا لفاكهة الطماطم.

لبدء هذا الإجراء ، تأكد من أن الفاكهة نظيفة وجافة. إذا كانت الثمرة سمين ، فتأكد من أنها ليست ناضجة أكثر من اللازم لأن التليين قد يتسبب في تشوه الشكل عند تقطيع الفاكهة. من أجل قياس مدى مسطحة أو استطالة الفاكهة ولجميع السمات باستثناء تلك الموجودة ضمن فئة المقطع العرضي ، استخدم سكينا مسننا أو شفرة حلاقة جديدة لقطع الثمرة طوليا من خلال المركز لقياس سمك مبروك بيري ولجميع السمات ضمن فئة المقطع العرضي ، بالإضافة إلى بعض القياس الأساسي وشكل قطع الفاكهة بشكل عرضي.

يمكن تطبيق تحليل الألوان على الفاكهة المقطوعة طوليا أو عرضيا ، بالإضافة إلى أقسام أخرى مصممة لتسليط الضوء على ميزات محددة. أخيرا ، جفف الجزء الداخلي من الفاكهة عن طريق النشاف بالمناديل الورقية أو المناشف الورقية. إذا كانت الثمرة شديدة العصير ، فإن الفاكهة المقطوعة جاهزة الآن لجمع الصور.

لتحليل الإنتاجية العالية ، من الضروري مسح الفاكهة من نبات واحد فقط أو نمط جيني واحد في كل مرة ومسح الفاكهة المقطوعة طوليا أو عرضيا ، ولكن ليس مزيجا من الاثنين معا في نفس الفحص. ابدأ بوضع الفاكهة المقطوعة على الماسح الضوئي مع الجانب المقطوع لأسفل بعناية ودقة. ضع الثمار على الماسح الضوئي بالقرب من بعضها البعض ولكن لا تلمسها.

كلما كانت الكائنات أفضل مع الحد الأدنى من المساحات الفارغة الكبيرة بينها ، قل الضبط اليدوي باستخدام برامج التصوير مثل Adobe Photoshop. قبل تحليل الفاكهة في ta، ضع مسطرة فوق الفاكهة المستخدمة للتحقق من تحديد دقة المسح الصحيحة، وهو أمر مهم للقياس الدقيق لسمات الفاكهة. ضع تسمية أسفل الفاكهة للتحقق من تسمية الملف بشكل صحيح.

نظرا لأن برنامج TA يستخدم دقة الصورة لقياس الحجم بدقة ، فإن الاختيار الصحيح لدقة المسح مهم كقاعدة عامة للكائنات التي تتراوح بين سنتيمترات واحدة إلى ثمانية سنتيمترات. امسح بدقة 300 نقطة في البوصة بحثا عن الأجسام التي يزيد حجمها عن ثمانية سنتيمترات. امسح بدقة 100 نقطة في البوصة والبحث عن أشياء صغيرة جدا مثل البذور ، امسح بدقة 750 نقطة في البوصة أو أعلى.

لتحليل الدفعات حيث لا يكون حجم الثمرة متغيرا بشكل كبير بين النباتات المختلفة ، حدد إعداد دقة ماسح ضوئي واحد لجميع الصور التي سيتم جمعها لنفس التجربة. قم أيضا بتعيين حجم صورة الإخراج على أكبر عدد من الألوان المتوفرة في برنامج الماسح الضوئي. قم بإنشاء خلفية داكنة للكائنات عن طريق وضع صندوق من الورق المقوى أعلى شاشة الماسح الضوئي أو فوقها.

تمنع الخلفية السوداء أو الداكنة جدا الظلال التي تتداخل مع التحليل. ستؤدي الخلفية البيضاء إلى تعطل TA نظرا لأنه محسن لاستخدام خلفية داكنة. يمكن أيضا التعرف على انعكاس الضوء والخلفية من خلال فحص البرنامج.

قامت الفاكهة بعد الفحص الأولي بقص الصورة قبل حفظها لتجنب المساحات الفارغة الكبيرة. إذا لم يتم اقتصاص الصورة في هذه المرحلة ، فيجب اقتصاصها باستخدام برنامج تصوير مثل Adobe Photoshop قبل التحليل باستخدام ta. احفظ الصورة الممسوحة ضوئيا كملف JPEG لتحليل الألوان ، والذي يتضمن ترجمة قيم RGB إلى نجمة L ، ومعلمات نجمة A و B نجمة معايرة الماسح الضوئي باستخدام مدقق ألوان معد مسبقا.

هنا يتم استخدام مدقق ألوان مخصص يمثل نطاق الألوان في الصور التي تهمك. يمكن أيضا استخدام مدقق الألوان القياسي. امسح مدقق الألوان أثناء مسح الثمار.

احفظ مسح مدقق الألوان في نفس المجلد مثل الماسح الضوئي لصور الفاكهة. المعايرة ضرورية لأن الماسحات الضوئية قد تختلف في كيفية التقاطها وتفسيرها. تسمح معايرة ألوان RGB بالتحويل إلى مساحة ألوان عالمية للمضي قدما في تحليل الصور.

يتطلب الإصدار 2.200 من محلل الطماطم إصدار نظام التشغيل Windows 2000 أو أعلى ويمكن تنزيله من موقعنا على الإنترنت. يتوفر أيضا دليل المستخدم ودليل اختبار الألوان من نفس الموقع للتأكد من حفظ الصور الأصلية في نفس المجلد مثل الصور المعدلة التي ينتجها تطبيق TA. ضع المجلد الذي يحتوي على الصور الأصلية على القرص الصلب وليس في مجلد "مستنداتي" أو على خادم بعيد.

إطلاق برنامج TA. قم أولا بتعيين DPI ووحدات القياس ضمن قائمة الإعدادات عن طريق تحديد DPI للماسح الضوئي. يجب أن يكون إعداد DPI هو نفسه ملفات الصور بحيث تكون قياسات الحجم دقيقة.

تحدد الوحدات المستخدمة في مربع الحوار وحدات إخراج البيانات. في مربع الحوار نفسه، اضبط السطوع إذا لزم الأمر عندما تكون الكائنات مظلمة نسبيا. بعد ذلك، حدد السمات المراد قياسها من قائمة الإعدادات عن طريق تحديد القياس المحفوظ.

يتم تجميع السمات في 10 فئات من القياس الأساسي إلى مقاييس المورفو. يمكن للمرء تحديد أو إلغاء تحديد سمات فردية أو مجموعة قياس كاملة بالنقر فوق المجموعة أو السمة. يمكن عرض جميع سمات مجموعة القياس بالنقر فوق علامة الجمع.

يتم عرض السمات المحددة حسب الفئة في النافذة الموجودة في الزاوية اليمنى السفلية من الشاشة. بعد ضبط دقة الإدخال ووحدات الإخراج وتحديد السمات المراد تحليلها ، انقر فوق الزر "فتح الصورة" وحدد ملف الصورة. من مربع الحوار المنبثق ، سيتم عرض الصورة المحددة في النافذة اليسرى.

لتحليل الصورة المفتوحة، انقر فوق الزر تحليل. عند الانتهاء ، يتم تمييز محيط كل فاكهة بالخط الأصفر ويتم عرض البيانات في نافذة البيانات السفلية اليمنى. لاحظ أن بيانات اللون غير معروضة في هذه النافذة.

يقوم البرنامج تلقائيا بإلغاء تحديد الكائنات الكبيرة أو الصغيرة جدا مثل المسطرة أو التسمية. يتم تمييز الكائنات التي تم إلغاء تحديدها بخط أزرق. استخدم المسطرة للتأكد من تحديد الوحدات والدقة بشكل صحيح.

بالمقارنة مع قياسات الارتفاع والعرض ، يمكن إلغاء تحديد ثمار إضافية عن طريق النقر بزر الماوس الأيمن على صورتها فقط. يتم عرض العناصر الموضحة باللون الأصفر في نافذة البيانات ولا يتم تضمين العناصر المصدرة الموضحة باللون الأزرق في التحليلات. يمكن عرض الكائنات الفردية في النافذة اليمنى العليا بالنقر بزر الماوس الأيسر عليها.

تتوافق البيانات الموجودة في نافذة البيانات السفلية اليمنى مع كائن معين في الصورة ويتم عرضها بنفس ترتيب الكائنات الموجودة في الصورة. يعرض الصف الأول قيم الكائن في الزاوية العلوية اليسرى ويعرض صف البيانات الأخير قيم الكائن في الزاوية اليمنى السفلية من الصورة. بالإضافة إلى النقر فوق الفاكهة ، لتمييز صف البيانات المقابل ، يمكن للمرء النقر فوق صف لعرض الفاكهة المقابلة في النافذة العلوية على اليمين.

من خلال النقر فوق علامة تبويب السمة في النافذة اليمنى السفلية ، من الممكن عرض كيفية قياس السمة لكل فاكهة معينة. على سبيل المثال ، من خلال النقر على زاوية النهاية البعيدة ، سيتم عرض الزوايا الموجودة على الفاكهة في النافذة اليسرى التي سيتم قياسها بواسطة البرنامج. هذه الميزة مفيدة جدا عند تحديد الكائنات التي تتطلب الضبط اليدوي.

للحصول على قياسات أكثر دقة ، يظهر النقر على الزر المنقح التعديلات اليدوية التي يمكن إجراؤها في التطبيق. فيما يلي بعض التعديلات اليدوية الأكثر استخداما. انقر أولا بزر الماوس الأيسر فوق كائن في صورة النافذة اليسرى إذا كان يحتاج إلى ضبط يدوي.

إذا كانت الحدود بحاجة إلى تعديل، فاضبط هذه الميزة أولا حدد الحدود. من القائمة المنسدلة للزر المنقح ، حدد موقع الحدود المراد تعديله بالنقر بزر الماوس الأيسر على نقطة البداية ونقطة النهاية للحد غير الصحيح. نتيجة لذلك ، ستتم إزالة الحدود المحددة.

لإضافة حد جديد للزر الماوس الأيسر من نقطة البداية باتجاه نقطة النهاية، استمر في النقر لمتابعة المحيط المطلوب. لتأكيد الحدود الجديدة، اضغط على مفتاح الإدخال. خلاف ذلك ، اضغط على مفتاح الهروب لإلغاء هذه العملية.

ستحتاج الكائنات التي تتطلب الدوران إلى التعديل بعد الحدود ، ولكن قبل التعديلات اليدوية المتبقية ، انقر فوق الفاكهة المناسبة في النافذة اليسرى. انقر فوق السهم الموجود بجوار الزر المنقح وحدد تدوير من القائمة المنسدلة وسيتم عرض الوصول في النافذة اليمنى العليا. اسحب المربع الأخضر في نهاية المحور وستدور الثمرة وفقا لذلك.

اضغط على مفتاح الإدخال لإنهاء هذا الضبط. تتوفر تعديلات يدوية أخرى. تم العثور على التعليمات في البروتوكول المكتوب المصاحب.

بالنسبة لبعض السمات مثل الزوايا والانسداد، حدد الإعدادات التي يجب أن يتم القياس بها. يمكن حساب الزوايا في مواضع مختلفة من نهايات الثمرة. يمكن اختيار هذه الإعدادات ضمن قائمة الإعدادات.

يتم حساب الكتل على أنه نسبة العرض عند النسبة التي يختارها المستخدم من الارتفاع الأقرب إلى الطرف البعيد أو القريب من الفاكهة إلى العرض المتوسط. لاختبار الألوان ، يجب معايرة الماسح الضوئي. أولا ، افتح صورة مدقق الألوان الممسوحة ضوئيا وقم بتحليلها بنفس الطريقة التي تم عرضها على الفاكهة.

لجمع قيم النجمة L ، A star B ، تأكد من أن TA يتعرف على كل رقعة ككائن لتحليله المميز بالحدود الصفراء. في حالة استخدام مدقق ألوان قياسي ، قد لا يتمكن البرنامج من التعرف على المساحات الداكنة. لن يتم تضمين هذه الألوان في المعايرة.

يمكن تحسين التعرف على المساحة عن طريق تغيير السطوع أسفل DPI للماسح الضوئي من قائمة الإعدادات. ثم ضمن قائمة الإعدادات ، حدد اختبار اللون للمعايرة. يجب استخدام الإعدادات الافتراضية عند ظهور مربع الحوار.

تأكد من تعيين قيم التصحيح إلى واحدة للمنحدر في المربعات اليسرى وصفر لاعتراض y في المربعات اليمنى. يجب تعيين الحد الأدنى للقيمة الزرقاء على الصفر ، ويمكن تجاهل المعلمتين الأولى والثانية. انقر الآن على زر التحليل داخل مربع حوار اختبار الألوان.

تظهر نافذة جديدة لحفظ الإخراج في مستند Excel. حدد الاسم والدليل لملف البيانات. سيحتوي ملف بيانات الإخراج على قيم RGB وقيم ASTAR B للنجوم وحسابات HU و chroma.

لكل رقعة لون، ارسم قيم L star ASTAR B لكل رقعة ألوان مقابل قيم الملون للنجمة L والنجمة A والنجمة B، المتوفرة من الشركة المصنعة لمدقق الألوان أو في البروتوكول المكتوب المصاحب. حدد معادلة الانحدار وسجل الميل وتقاطع y لكل معلمة. في مربع حوار اختبار الألوان ، أدخل معكوس المنحدر وعكس علامة قيمة التقاطع y.

بالنسبة للنجمة L والنجمة A والنجمة B ، سيتم استخدام هذه القيم كقيم تصحيح. لإعدادات اختبار الألوان. في مربع الحوار هذا، اضبط الحد الأدنى للقيمة الزرقاء على 30 لفاكهة الطماطم.

إذا كانت الثمار أصغر من ثلاثة سنتيمترات ، فاضبط الحد الأدنى للقيمة الزرقاء على 20. قد تحتاج هذه القيمة إلى التعديل إذا واجهت TA مشكلة في العثور على الحدود الصحيحة أو في حالة تحليل كائنات أخرى غير فاكهة الطماطم. يسمح اختبار اللون أيضا للمستخدم بتحديد معلمتين تبلغان عن النسبة المئوية لوحدات البكسل التي تقع في نطاقات محددة.

بعض القيم لتحليل الطماطم القيم الدنيا والعليا للمعلمة الأولى عند 70 و 100 على التوالي ، والتي تتوافق مع الأصفر والأخضر غير المرغوب فيهما. لون اللحم الأصفر. قم بتعيين القيم الدنيا والعليا للمعلمة الثانية عند صفر و 50 على التوالي.

هذه تتوافق مع اللون الأحمر المطلوب. احفظ إعدادات هذه القيم. ثم يتم تطبيق هذه القيم على جميع الصور التي يتم تحليلها حتى يتم إغلاق البرنامج.

بالنسبة للصور الممسوحة ضوئيا، حدد خيار Illuminate C بدرجتين وليس خيار Illuminate D 65 10 درجات، والذي يتم تطبيقه فقط على الصور التي تم الحصول عليها في الضوء الطبيعي بعد المعايرة. قم بتحليل صور الفاكهة للون بعد التعديلات اليدوية للصورة وتحليل الصور بواسطة TA المفصلة في البروتوكول المكتوب المصاحب. انقر فوق زر حفظ الفاكهة.

يتم حفظ جميع المعلومات الحالية، بما في ذلك التعديلات اليدوية والكائنات التي لم يتم تحديدها في ملف جديد بنفس اسم الصورة الأصلية. ولكن مع امتداد TMT للعودة إلى ملف الصورة الأصلي دون أي تعديلات ، ما عليك سوى حذف ملف TMT المرتبط. بدلا من ذلك، حدد تحليل الصورة الأصلية وإعادة تحليلها.

ومع ذلك ، لاحظ أن أي ملف TMT يحمل نفس اسم الصورة الممسوحة ضوئيا يظل مرتبطا بالصورة الأصلية ما لم يتم استبدال المرء لحفظ التغييرات. تصدير البيانات عن طريق تحديد زر التصدير ، يتم تصدير البيانات إلى ملف Excel. يتم عرض قيم السمات لكل فاكهة والمتوسط والانحراف المعياري.

تسمح وظيفة تحليل الدفعات بتصدير قيم السمات من صورتين أو أكثر. ابدأ تحليل الدفعات بالنقر فوق الزر "فتح الصورة". حدد ملفات الصور المراد تحليلها دفعة واحدة.

يتم تحديد ملفات متعددة باستخدام مفتاح shift أو التحكم أثناء تحديد ملفات إضافية. بعد تحديد الملفات ، انقر فوق المفتاح المفتوح الذي يمكن للمرء بعد ذلك تحديد نوع متوسط إخراج تحليل الدفعات فقط. المتوسط والانحراف المعياري أو القياسات الفردية لكل صورة.

اختر اسما لملف Excel الذي سيتم إنشاؤه وانقر فوق مفتاح الحفظ. يفتح البرنامج الملفات تلقائيا ويبدأ تحليل الدفعات. إذا تم تحليل ملفات الصور وحفظها مسبقا بواسطة ta، فتح ملفات TMT المحفوظة لتحليل الدفعات.

إذا لم يتم تحليل الملفات مسبقا ، يقوم البرنامج بإجراء تحليل للصور دون تعديلات يدوية وتحديدات DES ، ويمكن ل TA إجراء تحليل دفعي لما لا يقل عن 100 صورة بدقة 600 نقطة في البوصة. يمكن أيضا استخدام تحليل الدفعات لاختبار الألوان ، ويمكن تحليل ما يصل إلى 100 صورة فاكهة دفعة واحدة اعتمادا على أجهزة الكمبيوتر. افتح خيار اختبار الألوان ضمن قائمة الإعدادات.

تحقق من تحليل الدفعات وانقر فوق تحليل. تظهر نافذة جديدة لتحديد الصور المراد تحليلها. في النافذة التالية، حدد الاسم والدليل لملف البيانات.

انقر فوق حفظ ويبدأ تحليل الدفعات لاختبار اللون. فيما يلي نتائج الشكل واللون لصورتين تمثلان تباينا في الطماطم. توجد ملفات الإخراج لكلتا الصورتين على اليمين لعرض قيم العديد من سمات الشكل واللون لكل فاكهة.

يتم عرض نتائج تحليل الدفعات في ملف الإخراج هذا الذي يعرض متوسط قيم شكل السمة والانحراف المعياري ل 10 أصناف من الطماطم. يحتوي ناتج تحليل الألوان لتحليل الدفعات على متوسط قيم اللون لكل فاكهة ، بالإضافة إلى معلمات أخرى. لقد أوضحنا لك للتو كيفية جمع صور فاكهة الطماطم وتحليلها باستخدام الميزات الأكثر استخداما المتوفرة في محلل الطماطم.

على الرغم من أن هذا البرنامج تم تطويره لتحليل فاكهة الطماطم ، إلا أنه يمكن استخدامه أيضا لتحليل الأعضاء النباتية الأخرى ، بما في ذلك الأوراق والبذور والطماطم والأنواع النباتية الأخرى. هذا كل شيء. شكرا للغسيل ونتمنى لك التوفيق في تجربتك.