Name: 植物冷冻三维红外视频制作协议 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-12T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 30 s
Description: 学习利用双红外相机拍摄草莓植物的三维冷冻过程，通过红蓝立体视频精确定位冰核形成位置。该方法为植物生理学研究提供了深度感知的热成像技术。

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本工作由美国农业部内部资金资助。

1. 准备
<ol>
	<li>准备用于记录和处理植物结冰视频的设备、材料和软件。
	<ol>
		<li>将可编程冷冻机的电源开关设为开启状态，并将温度设为 0 °C。设置冷冻机以每小时降低 1 °C 的速率降温至 -8 °C。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将一株生长在 1 L 容器中、具有 2 - 5 朵花的 6 周龄草莓植株放入冷冻机中。</li>
	<li>使用固定带和一小块木块安装两台红外相机（例如，FLIR T620 相机），以获得镜头之间合适的会聚角度。 
	注意：通常认为，两台相机镜头中心之间的最佳距离与人眼间距相同1，约为 7 cm。</li>
	<li>将两台相机安装在一个 10 × 10 cm 的实验室升降台上，并将升降台置于冷冻机内靠近植株的位置，以便对图像进行聚焦。调整相机的垂直和水平位置，使两台相机均能观察到植株的相同部分。使用升降台垂直调节两台相机的位置，使两个图像均包含整株植物及部分土壤。</li>
	<li>使用 USB 连接线将两台相机连接至计算机上的 USB 接口。</li>
	<li>将两台相机分别插入交流电源插座，以实现对植株的持续监测。</li>
</ol>
2. 录制用计算机与软件设置
<ol>
	<li>双击红外相机软件图标两次，打开两个软件窗口（每个相机对应一个窗口）。按照帮助菜单中的说明，将左侧窗口连接到左相机，右侧窗口连接到右相机。 
	注意：软件使用详情可通过帮助菜单获取。本示例推荐使用单色调色板，以便于后续进行红蓝着色的3D渲染。</li>
	<li>双击程序图标打开屏幕录制软件。通过点击并拖动边框调整录制区域，确保同时包含两个相机画面，从而实现对双通道视频流的同步捕获。 
	注意：同步录制两个相机的视频流至关重要，这可确保左右视角在后期处理中实现无缝同步。</li>
	<li>以3小时为间隔录制视频，以便于视频处理软件更高效地进行后续分析。 
	注意：由于无法准确预知植物冻结的具体时间，因此必须在冻结事件发生前开始录制。该软件支持分段录制功能，建议设置为每3小时自动分段录制一次。软件将自动保存每段3小时的视频，并开始下一段录制。每段3小时的视频文件将按顺序在文件名后自动添加数字编号。每个视频文件大小约为10至20 GB，因此需确保硬盘具备足够的存储空间以容纳多个此类文件。</li>
	<li>在控制器菜单中选择运行以启动冷冻程序，并开始屏幕录制。随后点击窗口上的录制按钮，确认显示录制区域的边框变为红色。</li>
	<li>记录草莓植株降温至-8 °C的过程，并将冷冻室温度维持在该温度1小时。</li>
	<li>以每小时升高2 °C的速率将冷冻室温度升至+2 °C，随后停止录制。 
	注意：整个冷冻实验总时长为14小时。</li>
	<li>使用文件转换软件将感兴趣的视频文件从.mp4格式转换为.mov格式。 
	注意：本例中将使用一个包含一次或多次冻结事件的3小时视频文件。</li>
</ol>
3. 使用视频成像软件处理视频
注意：本示例将使用视频成像软件。有关该软件使用的教程可在线获取。本示例假定使用者已具备该软件的基本知识，包括对“合成”、“图层”和“渲染队列”等术语的理解，以及对各个面板及其操作方法的掌握。
<ol>
	<li>在项目面板内任意位置双击，将感兴趣的 .mov 文件导入成像软件，然后将该文件拖动到项目面板底部的 合成 图标上。随后将项目保存至包含原始视频的同一文件夹中。 
	注意：录制的视频将在预览窗格中可见。</li>
	<li>单击预览窗口底部的 感兴趣区域 图标，并使用光标仅圈选出左侧相机的录像内容。</li>
	<li>将同一个 .mov 视频再次拖动到 合成 图标，以创建该视频的第二个合成。重复步骤 3.3，但此次仅使用光标选择右侧相机的画面。</li>
	<li>针对左侧视图，选择 合成 &#62; 将合成裁剪至感兴趣区域。对右侧视图重复此操作。将每个合成重命名，以标明其为左侧或右侧视图。</li>
	<li>通过单击选中左侧合成，并在顶部主菜单中选择 合成 &#62; 添加到渲染队列。</li>
	<li>在渲染队列中，单击 输出模块，并确保视频将被渲染为视频格式（例如，QuickTime 视频）。单击 渲染设置 以降低分辨率，从而加快渲染速度。单击 输出至，将视频命名为 Strawberry Left，并保存至与原始录像和项目相同的文件夹中。点击 保存，然后单击渲染面板右上角的 渲染 按钮。</li>
	<li>对 Strawberry Right 合成重复步骤 3.6。</li>
	<li>双击项目面板，导入刚刚渲染完成的 Strawberry Left 和 Strawberry Right 视频。</li>
	<li>同时选中这两个视频，并将它们拖动到项目面板底部的合成图标上。在弹出的窗口中输入 静态持续时间，输入数字 3 后加 5 个零，表示 3 小时的持续时间。 
	注意：两个视频将被精确同步地显示在项目面板中，但在合成面板中仅最上方的视频可见。</li>
	<li>要查看另一幅图像，可单击图层前的 小眼睛图标 以关闭该图层。按下 Control/W 键，即可使用光标在预览面板中对图像进行旋转控制。通过切换顶层图层的显示状态，调整顶层或底层视图的旋转角度，确保两个图像处于相同的旋转平面。然后直接在 3D 眼镜子程序中调整 X 轴和 Y 轴平面。</li>
	<li>在合成面板中选中顶层图层，然后从顶部菜单中选择 效果 &#62; 透视 &#62; 3D 眼镜。 
	注意：3D 眼镜效果的参数将在控制面板中弹出显示。</li>
	<li>在控制面板中，单击“左视图”右侧的方框——如果控制面板未与项目面板分离，请单击项目面板顶部的控制面板标签。在下拉菜单中列出合成面板中的两个视频，然后在列表中高亮选择用于“左视图”的视频。对“右视图”重复此步骤。</li>
	<li>在 3D 视图 右侧的框中，选择 红蓝左右。</li>
	<li>佩戴红蓝眼镜，在项目面板中检查视图。如果 3D 效果不正确，尝试单击 交换左右。调节 场景汇聚 和 垂直对齐，以消除重影和眼部疲劳。</li>
	<li>当视频的 3D 效果达到满意状态后，单击选中该合成，并选择 合成 &#62; 添加到渲染队列，操作方式同步骤 3.7。将视频渲染至项目中其他文件所在的同一文件夹。 
	注意：此文件体积较大。渲染完成后，可使用视频处理软件将其重新渲染为更小的文件尺寸。</li>
</ol>

<ol><li>Geng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+display+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Optics+and+Photonics%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional display technologies.</a> Advances in Optics and Photonics. 5, 456-535 (2013).</li>
<li>Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. <a target="_blank" href="http://hortsci.ashspublications.org/content/30/1/140.short">Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography.</a> HortScience. 30, 140-142 (1995).</li>
<li>Wimmer, B. <a target="_blank" href="https://www.securitysales.com/wp-content/uploads/2011/07/Thermal_Imaging_dumies_Part1.compressed.pdf">History of thermal imaging, Security Sales and Integration</a>. , Framingham, MA, USA. (2011).</li>
<li>Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observations+of+ice+nucleation+and+propagation+in+plants+using+infrared+video+thermography%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography.</a> Plant Physiology. 113, 327-334 (1997).</li>
<li>Kuprian, E., Tuong, T., Pfaller, K., Livingston, D. P., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+supercooling+of+reproductive+shoots+is+enabled+by+structural+ice+barriers+being+active+despite+an+intact+xylem+connection%5BTitle%5D)+AND+%22Public+Library+of+Science+ONE%22%5BJournal%5D)">Persistent supercooling of reproductive shoots is enabled by structural ice barriers being active despite an intact xylem connection.</a> Public Library of Science ONE. 11, e0163160(2016).</li>
<li>Livingston, D. P. III, Tuong, T. D., Murphy, J. P., Gusta, L., Wisniewski, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-definition+infrared+thermography+of+ice+nucleation+and+propagation+in+wheat+under+natural+frost+conditions+and+controlled+freezing%5BTitle%5D)+AND+%22Planta%22%5BJournal%5D)">High-definition infrared thermography of ice nucleation and propagation in wheat under natural frost conditions and controlled freezing.</a> Planta. 247, 791-806 (2017).</li>
<li>Boyles, R. P., Raman, S. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12676213">Analysis of climate patterns and trends in North Carolina (1949-1998).</a> Environment International. 29 (2-3), 263-275 (2003).</li>
<li>Poling, E. B. Managing Cold Events. <a target="_blank" href="https://www.google.com/search?rlz=1C1GGRV_enUS751US751&biw=1366&bih=588&ei=Kx_WWuXaH4Ko_QbDqqrABg&q=A+Growers+Guide+to+Production%2C+Economics+and+Marketing+Poling&oq=A+Growers+Guide+to+Production%2C+Economics+and+Marketing+Poling&gs_l=psy-ab.3..0i71k1l3.0.0.0.153477.0.0.0.0.0.0.0.0..0.0....0...1c..64.psy-ab..0.0.0....0.YxRvIJ23BRs">A Growers' Guide to Production, Economics and Marketing</a>. Poling, E. B. , NC Strawberry Association. Siler City. 75-97 (2015).</li>
<li>Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ice+porpagaion+in+plants+visualized+at+the+tissue+level+by+infrared+differential+thermal+analysis+%28IDTA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Tree+Physiology%22%5BJournal%5D)">Ice porpagaion in plants visualized at the tissue level by infrared differential thermal analysis (IDTA).</a> Tree Physiology. 27, 1661-1670 (2007).</li>
<li>He, J. Q., Harrison, R. J., Li, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+3D+imaging+system+for+strawberry+phenotyping%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Methods%22%5BJournal%5D)">A novel 3D imaging system for strawberry phenotyping.</a> Plant Methods. 13, 93-101 (2017).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

本方案需要两台红外相机，且必须从略微不同的角度对准被拍摄对象1。两台相机的镜头间距应保持在 5 - 8 cm 之间，但均需对准被拍摄对象的同一位置。可将这两个镜头视为观察者双眼的替代。左相机对应左眼，右相机对应右眼。后期处理软件会将左图像染成红色，右图像染成蓝色，因此佩戴红-蓝眼镜后，左眼只能看到左图像，右眼只能看到右图像。这意味着在记录冻结事件时，必须使用红外相机软件的灰度调色板。人脑会将这两幅图像融合，使观察者看到三维效果1。
该方案的另一个关键步骤是使用屏幕录制软件同时捕获两个摄像头的输出。通过同时捕获两个摄像头的输出，可确保两个摄像头输出的完美同步。同步左右图像对于生成3D影片至关重要，其细节在其他文献中已有详细讨论。1
为防止产生视觉疲劳，左右图像的垂直和水平会聚必须准确。尽管在录制前应调整摄像机位置以确保正确的会聚，但初始设置无需完全精确。本文所述的后期制作软件可对左右、上...

尽管我们生活在三维物理世界中，研究人员却常常受限于以二维形式呈现视觉观察结果。虽然二维图像通常足以传达重要信息，但缺乏深度信息限制了我们感知和理解现实世界物体复杂性的能力。1
这种在深度信息方面的不足促使人们自20世纪初以来主要在商业电影行业中制作3D视频1。然而，静态图像和视频中清晰3D信息的生成受到图像制作过程复杂性的限制。生成3D影片最简单的方法基于立体摄影所采用的原理。立体摄影利用同一物体从略微不同角度拍摄的两幅图像，在人脑中形成3D视觉效果。为实现这一效果，每只眼睛必须仅观看对应的图像（即左眼观看左图像，右眼观看右图像）。由于眼睛无法自然实现这种分离，因此设计了立体视觉头戴设备以实现该功能1。在3D电影的发展过程中，曾采用多种立体观察技术，以及偏振交错、时分复用和头戴式显示技术，但使用红绿（或青色）眼镜的彩色交错或称色差（anaglyph）法是最简单且成本最低的技术之一。有关3D成像及其各种技术的全面综述，可参见Geng的综述文章1。
利用红外热成像技术监测植物中的结冰过程，其原理基于水在结冰时必须释放内部能量2。这种能量以热的形式存在，可在电磁波谱的红外区域被检测到。能够记录红外能量的相机自1929年以来已投入使用3。首次发表的使用红外技术拍摄植物结冰过程的研究由Cecardi et al.2报道，但其所用相机的分辨率较低，难以准确判断结冰起始的组织位置。Wisniewski et al.4利用更高分辨率的相机，确定了多种植物中冰核形成的更精确位点。随着红外热成像技术的进步，更高分辨率的图像推动了诸如结冰屏障5以及冰形成在细胞水平上的精确定位6等发现。
在红外成像中拍摄样本时存在一个难点，即温度的微小差异会导致视野中的大多数物体呈现相似的颜色，从而难以准确判断哪些物体正在结冰。在确定特定组织（如小麦的叶片或根部）结冰顺序时，这一点尤为重要6。如果能够以三维方式获取植物结冰过程的红外视频，则可提高确定植物特定部位在某一时刻是否结冰的准确性。
草莓是美国某些地区的作物，这些地区的低温对种植者来说是一个相当严重的问题。在某些生长条件下，草莓花朵通常会在春季最后一次平均霜冻日期前2至3周出现。在阿巴拉契亚山脉的一些地区，霜冻事件甚至可能晚至6月发生7，通常会导致花朵死亡。因此，在易发生此类霜冻事件的地区，防霜措施对草莓种植者至关重要。例如，北卡罗来纳州的草莓种植者在开花前平均需要应对4至6次霜冻事件，在早花期还需应对1至2次严重霜冻8。为了帮助培育更耐冻的草莓基因型，了解冻害的各个方面非常重要，例如冰核形成的位点以及冰晶向植物其他部位传播的过程。红外热成像技术为此类问题提供了有效的研究手段。
本文以草莓为例，说明利用立体红蓝成像法（anaglyph method）记录三维空间冻结事件的技术。草莓非常适合用于此示例，因为其叶片和花朵在三维空间中分布广泛，在二维红外视频中观察时难以区分。

<table><tbody><tr><td>T620 红外热成像仪及配套软件</td><td>FLIR</td><td>55903-5122</td><td>需要 2 台相机。软件仅可在基于 Windows 系统的计算机上运行</td></tr><tr><td>After Effects</td><td>Adobe</td><td>15.0.1.73</td><td>视频后期制作编辑软件</td></tr><tr><td>Bandicam</td><td>Bandisoft</td><td>4.1.2.1385</td><td>屏幕录制软件</td></tr><tr><td>实验室千斤顶&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>Eisco</td><td>CH0642A</td><td>钢制平台 13×15 cm</td></tr><tr><td>固定绑带</td><td>Velcro</td><td>90441</td><td>用于将相机固定在千斤顶上。&amp;nbsp; 长度应至少为 60 cm，宽度为 2 cm</td></tr><tr><td>媒体转换器</td><td>iSkysoft</td><td>10.0.6</td><td>用于将 mp4 文件转换为 .mov 格式的软件&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

制作植物冻结过程三维红外视频的实验方案

Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants

可以利用红外热成像技术监测植物的结冰过程，因为水在结冰时会释放热量。然而，由于颜色对比度的问题，二维（2D）红外图像在解读上存在一定困难。若能以三维（3D）形式观察红外图像或植物结冰过程的视频，则可更准确地识别冰核形成位点以及冻结的扩展过程。本文展示了一种相对简便的方法，用于生成草莓植株结冰过程的三维红外视频。草莓是一种具有重要经济价值的作物，在世界许多地区常遭受春季突发性霜冻的影响。准确理解草莓植株的结冰过程，将为育种人员和种植者提供更经济有效的手段，以防止植株在低温冻结条件下受到损伤。
该技术涉及将两个红外相机以略微不同的角度放置，以拍摄草莓冻结过程。利用屏幕捕获软件同时记录两个相机的视频流，从而实现精确同步。随后将录像导入成像软件，并采用立体红蓝成像技术进行处理。通过红-蓝眼镜观察，三维视频将有助于更准确地确定叶片表面冰核形成的精确位置。

令人意外的是，草莓植株结冰的红外视频（补充视频1）显示，并非所有叶片或花朵都在同一时间结冰。叶片和花朵各自在不同温度下独立结冰，但叶片比花朵更早结冰，且结冰温度更高。此外，结冰起始于叶片，但并不一定发生在每片叶片的相同位置。尽管此前在草莓中尚未报道过此类结果，但在其他植物物种中已观察到类似现象6。一旦叶片结冰，冰冻便沿叶柄向下蔓延至植株的冠部。当冷冻室温度再降低1至2摄氏度时，花朵开始结冰，起始于花萼，并迅速扩展至花瓣和花托（图1）。与其他大部分植物组织相比，花托保持较浅的颜色（即温度较高）的时间更长，表明其水分结冰量更大。
将二维红外图像与三维图像（佩戴眼镜观看）进行比较时，三维图像可更准确地判断叶片和花朵结冰的先后顺序（图1）。观看三维视频时，也能更...

本文介绍了一种对草莓植株在三维空间中结冰过程进行成像的实验方案。通过将两台红外相机以略微不同的角度放置，生成红蓝立体视频，以观察植株在三维空间中的结冰过程。

利用红外热成像技术可监测植物中的结冰过程，因为水在结冰时会释放热量。然而，颜色对比度方面存在一些问题……

该方法可让您在三维空间中精确定位冰核形成及传播的位置，而使用某些红外相机可能难以实现这一点。该技术的优势在于能够提供深度信息，这是普通二维视频无法实现的。由于人类无法直接观察红外辐射，因此唯有通过能够探测红外辐射并将其转换为可见光谱的相机，才能可视化诸如冻结等产热过程。尽管我们使用该系统来演示草莓植株的冰冻过程，但它也可用于任何在视觉图像中深度信息重要的项目中。该方案可能对某些人而言较为困难，因为它涉及使用一款学习曲线相对较陡的软件。首先，使用固定带和一小块木头，架设两台红外（IR）相机，以获得镜头之间合适的会聚角度。两台摄像机必须对准同一物体，但角度略有不同，以对应人眼之间的距离。将两台摄像机安装在10厘米×10厘米的实验室升降架上。按照文本方案编程设置冷冻机后，将一株六周龄、带有两至五朵花的草莓植株放入一个一升的容器中，并置于冷冻机内。使用千斤顶垂直调整两台相机的位置，使两个图像均包含整株植物及部分土壤。然后，通过 USB 连接线将两台相机连接到计算机，并将两台相机分别插入交流电源插座，以实现对植物的持续监测。要设置计算机和软件进行录制，请双击红外相机软件图标两次，打开两个软件窗口。然后，按照帮助菜单中的说明，将左侧相机连接到左窗口，将右侧相机连接到右窗口。打开屏幕录制软件，通过点击并拖动来调整录制区域，使其包含两个相机的画面，从而实现对两个相机的同步屏幕录制。必须同时捕获两个相机的视频流，以确保左右图像精确同步。屏幕录制软件将使您能够非常轻松地完成此操作。接下来，在控制器菜单中，通过选择“Run”启动冷冻程序，并开始屏幕录制。然后，单击窗口上的“Recording”按钮，确保显示正在录制区域的轮廓变为红色。将草莓植株冷冻至零下八摄氏度，并将冰箱温度维持一小时。视频处理时，首先使用商用文件转换软件将屏幕录制软件生成的 MP4 文件转换为 mov 文件。然后，在项目面板内任意位置双击，将感兴趣的 mov 文件导入成像软件中，并将该文件拖动至项目面板底部的“合成”图标。然后，将项目保存到包含原始视频的同一文件夹中。在预览窗口底部，单击“感兴趣区域”图标，并仅对左侧相机的录像部分进行勾画。将同一段 mov 视频拖动到“合成”图标，以创建该视频的第二个合成。然后，使用右侧相机重复此步骤。接着，选择左侧视图的“合成”（Composition），将合成裁剪至感兴趣区域。之后，对右侧视图重复此步骤。重命名每个合成文件，以标明左、右。通过单击选中左侧合成文件，然后在顶部主菜单中选择“合成”，“添加到渲染队列”。在渲染队列中，单击“输出模块”，并确保视频将被渲染为视频格式。单击“输出到”，将视频命名为“Strawberry Left”，并将其保存到与原始录制文件和项目相同的文件夹中。单击“保存”，然后单击渲染面板右上角的“渲染”按钮。对“Strawberry Right”合成重复上述渲染操作。接下来，双击项目面板，导入渲染好的 Strawberry Left 和 Strawberry Right 视频。同时选中这两个视频，将其拖动到项目面板底部的合成图标上。在弹出的对话框中要求输入静态图像持续时间时，输入数字三并添加五个零，以设置为三小时的持续时间。在合成面板中选中顶层，然后从顶部菜单中选择“效果”、“透视”、“3D 眼镜”。在控制面板中，点击“左视图”右侧的方框，在合成面板的下拉菜单中列出两个视频，并在列表中选中用于左视图的视频。然后，对右视图重复此步骤。在 3D 视图右侧的框中，选择红蓝左右模式。佩戴红蓝眼镜，在项目面板中检查该视图。如果 3D 视图显示不正确，单击“交换左右”。调整场景汇聚和垂直对齐，以消除任何重影和视觉疲劳。当视频的 3D 效果达到可接受水平时，单击以选中该合成，并选择“合成”>“添加到渲染队列”，如本视频前面所示。最后，渲染视频。该红外视频显示，尽管叶片上的结冰位置不一定相同，但叶片比花朵在更高的温度下结冰。叶片结冰后，冰冻现象沿叶柄向下延伸至植株的冠部。当温度再下降一到两度时，花朵开始结冰，首先从花萼开始，随后扩展到花瓣和花托。将二维红外图像与三维佩戴眼镜图像进行比较时，三维图像更易于精确确定叶片和花朵结冰的顺序。这些小麦根系浸没在由泥炭组成的培养基中，并在冷冻前添加了冰屑，以确保根系能够冻结。冻核现象发生在约零下0.5摄氏度，在右侧根系的中段位置。随后，冰冻从植株向上延伸至冠部，导致外层叶片基部结冰，再向下蔓延至植株后部的根部。需要注意的是，若缺乏三维视角，几乎无法判断特定根部结冰的顺序。应正确放置摄像机，确保每一台都对准被拍摄物体的同一位置。使用本演示中所用的相机可确保生成红蓝立体视频的角度正确。该方法不仅可用于生成视频，还可通过从不同角度拍摄两张照片来生成任意物体的3D静态图像。

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科研

JoVE Journal

Environment

环境

植物冷冻三维红外视频制作协议

我们介绍了全氟十氢化萘作为浸润性封片介质的使用方法。这是一种简单的方法，可最大限度地减少生理影响，从而改善拟南芥（Arabidopsis...

一种简单的成像方法 拟南芥 使用全氟十氢萘作为浸润性成像介质的叶片成像

我们介绍一种利用培养皿和培养基固定植物子叶的方法，以便在数天的发育过程中对表皮进行共聚焦成像，记录气孔分化过程。通过荧光蛋白标记，可动态追踪蛋白的表达及其亚细胞定位，从而加深对其在细胞分裂和细胞类型分化过程中可能作用的理解。...

长期、高分辨率共聚焦延时成像 拟南芥子叶 萌发期间的表皮

本视频介绍了数字条纹投影技术的基本原理，该技术可对动态变化的表面进行密集的三维测量。 同时演示了基于这些技术的高速二值散焦系统的设计与操作。...

基于数字条纹投影技术的高分辨率、高速、三维视频成像

Ca2+ 信号调控植物中多种多样的生物学过程。本文介绍了利用基因编码的 Ca2+ 探针 Aequorin 或 Case12，监测非生物胁迫在拟南芥细胞和组织中诱导产生的时空 Ca2+...

测量拟南芥植物中的空间和时间Ca2+信号

本文介绍了一种利用高分辨率红外热成像技术（HRIT）来观察植物中冰晶形成位点及冰晶传播路径的实验方案。...

高分辨率红外热成像技术（HRIT）在植物冰核形成与冰晶传播研究中的应用

本方案展示了一种用于光片显微镜的植物样品制备方法。该实验装置的特点是将植物垂直固定在凝胶表面，并在可控的光照条件下使其生长，从而能够在标准化条件下对植物器官的发育过程进行长期观察。...

在凝胶表面生长的植物根部的光片荧光显微成像

光片荧光显微镜，植物根系，凝胶培养，活体成像，根系发育，三维成像

本文概述了通过评估抑制冰重结晶活性，并利用冰亲和纯化技术分离天然冰结合蛋白，从而从耐冻植物中鉴定冰结合蛋白的方法。...

通过冰重结晶抑制评估和冰亲和纯化分离鉴定植物冰结合蛋白

本文介绍了一种利用RGB成像和高光谱成像评估土壤中生长的植物根系的实验方案。将RGB图像的时间序列与高光谱扫描的化学计量信息相结合，可优化对植物根系动态的深入理解。...

用于植物表型分析与生理学研究的RGB与光谱根系成像：实验设置与成像方案

我们报道了一种简单且通用的方法，可用于对拟南芥（Arabidopsis...

一种通用的封片方法 拟南芥 用于活体时间序列成像的叶片

我们提供了一种通过大规模筛选化合物文库来鉴定叶片蒸腾作用调节剂的方法。...

通过大规模热成像筛选鉴定向日葵（Helianthus annuus）中植物蒸腾作用的新调控因子

我们设计了一种基于图像的表型分析方案，用于确定植物对单一及复合的高温、干旱和涝渍处理所引发的形态学和生理学响应。该方法能够在全植株水平（尤其是地上部分）识别早期、晚期以及恢复期的响应特征，并凸显了使用多种成像传感器的必要性。...

基于高通量图像的表型分析技术用于确定马铃薯对单一及复合胁迫的形态与生理响应

学习利用双红外相机拍摄草莓植物的三维冷冻过程，通过红蓝立体视频精确定位冰核形成位置。该方法为植物生理学研究提供了深度感知的热成像技术。

制作植物冻结过程三维红外视频的实验方案

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