Analizador de tomate: una aplicación de software útiles para recopilar los datos morfológicos y colorimétrico precisa y detallada de objetos en dos dimensiones

Para usar el analizador de tomates. Los frutos de tomate se preparan y se cortan para recoger imágenes digitalizadas. La fruta se coloca en el escáner con los lados cortados hacia abajo y se escanea para obtener una imagen JPEG.

A continuación, las imágenes se visualizan y analizan en el software analizador de tomates. Todas las mediciones de la forma de la fruta se calculan en función de los límites de la fruta reconocidos por el software, mientras que el módulo de prueba de color está diseñado para cuantificar los parámetros de color dentro de los límites. Finalmente, los datos se exportan a un archivo de Excel en modo por lotes con más de 100 imágenes a la vez o como imágenes individuales.

Hola, soy Estevan Dena y formo parte del cuerpo docente del Departamento de Horticultura y Ciencias de los Cultivos de la Universidad Estatal de Ohio. Soy Matthew Robbins, del Laboratorio Francis del Departamento de Horticultura y Ciencias de los Cultivos de la Universidad Estatal de Ohio. Hoy le mostraremos un procedimiento para recopilar y analizar los datos de forma, tamaño y color de la fruta de tomate utilizando el analizador de tomate.

Utilizamos este procedimiento para estudiar la morfología y el color del fruto del tomate, así que comencemos. El analizador de tomate, abreviado TA, es un programa de software que mide 37 atributos relacionados con la forma bidimensional y también puede capturar datos de color en RGB y el espacio de color universal de losa de estrella L, estrella A, estrella B, de manera semiautomática y reproducible. En este caso, el TA se utiliza con imágenes escaneadas de la fruta del tomate.

Para comenzar este procedimiento, asegúrese de que la fruta esté limpia y seca. Si la fruta es carnosa, asegúrese de que no esté demasiado madura porque el ablandamiento puede causar deformación de la forma al cortar la fruta. Con el fin de medir qué tan plana o alargada es una fruta y para todos los atributos excepto aquellos bajo la categoría de sección latitudinal, use un cuchillo de sierra o una nueva hoja de afeitar para cortar la fruta longitudinalmente a través del centro para medir el grosor de la pericarpa y para todos los atributos bajo la categoría de sección latitudinal, así como algunos bajo medida básica y morfo cortar el fruto transversalmente.

El análisis de color se puede aplicar a la fruta cortada longitudinal o transversalmente, así como a otras secciones diseñadas para resaltar características específicas. Finalmente, seque la parte interna de la fruta secándola con un pañuelo de papel o toallas de papel. Si la fruta está muy jugosa, la fruta cortada ya está lista para la recolección de imágenes.

Para un análisis de alto rendimiento, es esencial escanear la fruta de una sola planta o genotipo a la vez y escanear la fruta que está cortada longitudinal o transversalmente, pero no una mezcla de ambas en el mismo escaneo. Comience colocando la fruta cortada en el escáner con el lado cortado hacia abajo con cuidado y precisión. Coloque las frutas en el escáner juntas pero sin tocarlas.

Cuanto mejor estén alineados los objetos con un mínimo de grandes espacios vacíos entre ellos, menos será necesario el ajuste manual con software de imagen como Adobe Photoshop. Antes de analizar la fruta en ta, coloque una regla sobre la fruta utilizada para verificar que se haya seleccionado la resolución de escaneo correcta, lo cual es importante para la medición precisa de los atributos de la fruta. Coloque una etiqueta debajo de la fruta para verificar que el archivo tenga el nombre correcto.

Dado que el software TA utiliza la resolución de la imagen para medir con precisión el tamaño, la selección adecuada de la resolución de escaneo es importante como regla general para objetos de entre uno y ocho centímetros. Escanee a 300 ppp en busca de objetos de más de ocho centímetros. Escanee a 100 ppp y para objetos muy pequeños, como semillas, escanee a 750 ppp o más.

Para el análisis de lotes en el que el tamaño de la fruta no varía mucho entre las diferentes plantas, seleccione una configuración de resolución de escáner para todas las imágenes que se recopilarán para el mismo experimento. Establezca también el tamaño de la imagen de salida en el número más alto de colores disponibles en el software del escáner. Crea un fondo oscuro para los objetos colocando una caja de cartón encima o encima de la pantalla del escáner.

Un fondo negro o muy oscuro evita las sombras que interfieren en el análisis. Un fondo blanco hará que el TA se bloquee, ya que está optimizado para el uso de un fondo oscuro. El reflejo de la luz y el fondo también pueden ser reconocidos por el escaneo del software.

La fruta después del escaneo inicial recortó la imagen antes de guardarla para evitar grandes espacios vacíos. Si la imagen no se recorta en esta etapa, debe recortarse con un software de imagen como Adobe Photoshop antes del análisis con ta. Guarde la imagen escaneada como un archivo JPEG para el análisis de color, que implica la traducción de los valores RGB a los parámetros de estrella L, estrella A y estrella B para calibrar el escáner utilizando un verificador de color previamente preparado.

Aquí se utiliza un comprobador de color personalizado que representa la gama de colores en las imágenes de interés. También se puede utilizar un verificador de color estándar. Escanee el verificador de color durante el escaneo de las frutas.

Guarde el escaneo del verificador de color en la misma carpeta que el escáner de imágenes de frutas. La calibración es necesaria porque los escáneres pueden diferir en la forma en que capturan e interpretan. La calibración de color RGB permite la conversión a un espacio de color universal y proceder al análisis de la imagen.

La versión 2.200 de Tomato Analyzer requiere un sistema operativo Windows versión 2000 o superior y se puede descargar desde nuestro sitio web. Un manual de usuario y el manual de prueba de color también están disponibles en el mismo sitio web para asegurarse de que las imágenes originales se guarden en la misma carpeta que las imágenes ajustadas producidas por la aplicación TA. Coloque la carpeta con las imágenes originales en el disco duro y no en la carpeta Mis documentos ni en un servidor remoto.

Inicie el programa TA. Primero configure los PPP y las unidades de medida en el menú de configuración seleccionando PPP del escáner. La configuración de PPP debe ser la misma que la de los archivos de imagen para que las medidas de tamaño sean precisas.

Las unidades utilizadas en el cuadro de diálogo determinan las unidades para la salida de datos. En el mismo cuadro de diálogo, ajuste el brillo si es necesario cuando los objetos están relativamente oscuros. A continuación, seleccione los atributos que se medirán en el menú de configuración seleccionando medición guardada.

Los atributos se agrupan en 10 categorías, desde la medición básica hasta las métricas morfométricas. Se puede seleccionar o anular la selección de atributos individuales o de un grupo de medición completo haciendo clic en el grupo o atributo. Todos los atributos de un grupo de medición se pueden mostrar haciendo clic en el signo más.

Los atributos seleccionados se muestran por categoría en la ventana en la esquina inferior derecha de la pantalla. Después de configurar la resolución de entrada y las unidades de salida y seleccionar los atributos a analizar, haga clic en el botón abrir imagen y seleccione el archivo de imagen. Desde el cuadro de diálogo emergente, la imagen seleccionada se mostrará en la ventana de la izquierda.

Para analizar la imagen abierta, haga clic en el botón Analizar. Al terminar, el perímetro de cada fruta se resalta con la línea amarilla y los datos se muestran en la ventana de datos inferior derecha. Tenga en cuenta que los datos de color no se muestran en esta ventana.

El software anula automáticamente la selección de objetos muy grandes o pequeños, como una regla o una etiqueta. Los objetos deseleccionados se resaltan con una línea azul. Utilice la regla para asegurarse de que las unidades y la resolución se seleccionaron correctamente.

Al comparar con las medidas de altura y ancho, se puede deseleccionar frutas adicionales haciendo clic derecho solo en su imagen. Los elementos delineados en amarillo se muestran en la ventana de datos y los elementos exportados delineados en azul no se incluyen en los análisis. Los objetos individuales se pueden mostrar en la ventana superior derecha haciendo clic izquierdo sobre ellos con el ratón.

Los datos de la ventana de datos inferior derecha corresponden a un objeto concreto de la imagen y se muestran en el mismo orden que los objetos de la imagen. La primera fila muestra los valores del objeto en la esquina superior izquierda y la última fila de datos muestra los valores del objeto en la esquina inferior derecha de la imagen. Además de hacer clic en una fruta, para resaltar la fila de datos correspondiente, se puede hacer clic en una fila para mostrar la fruta correspondiente en la ventana superior de la derecha.

Al hacer clic en la pestaña de atributos en la ventana inferior derecha, es posible ver cómo se mide el atributo para cada fruta en particular. Por ejemplo, al hacer clic en el ángulo final distal, se mostrarán los ángulos de la fruta en la ventana de la izquierda que serán medidos por el software. Esta función es muy útil cuando se identifican objetos que requieren ajuste manual.

Para mediciones más precisas, un clic en el botón revisado muestra los ajustes manuales que se pueden realizar en la aplicación. A continuación se presentan algunos de los ajustes manuales más utilizados. Primero haga clic con el botón izquierdo en un objeto en la imagen de la ventana izquierda si necesita ajuste manual.

Si es necesario ajustar el límite, ajuste esta entidad primero y seleccione el límite. En el menú desplegable del botón revisado, seleccione la ubicación del límite que desea modificar haciendo clic con el botón izquierdo en el punto de inicio y el punto final del límite incorrecto. Como resultado, se eliminará el límite delimitado.

Para agregar un nuevo límite, haga clic con el botón izquierdo desde el punto inicial hacia el punto final, continúe haciendo clic para seguir el contorno deseado. Para confirmar el nuevo límite, pulse la tecla Intro. De lo contrario, presione la tecla Escape para cancelar esta operación.

Los objetos que requieren rotación deberán ajustarse después del límite, pero antes de los ajustes manuales restantes, haga clic en la fruta apropiada en la ventana de la izquierda. Haga clic en la flecha junto al botón revisado y seleccione rotar en la lista desplegable y el acceso se mostrará en la ventana superior derecha. Arrastra el cuadrado verde al final del eje y la fruta girará en consecuencia.

Pulse la tecla Intro para finalizar este ajuste. Otros ajustes manuales están disponibles. Las instrucciones se encuentran en el protocolo escrito adjunto.

Para algunos atributos, como los ángulos y el bloqueo, seleccione la configuración en la que se debe realizar la medición. Los ángulos se pueden calcular en varias posiciones desde los extremos de la fruta. Estos ajustes se pueden elegir en el menú de ajustes.

El bloqueo se calcula como la relación entre el ancho en una proporción seleccionada por el usuario y la altura más cercana al extremo distal o proximal de la fruta y el ancho medio. Para la prueba de color, el escáner debe estar calibrado. Primero, abra la imagen escaneada del verificador de color y analícela de la misma manera que se demostró para la fruta.

Para recopilar los valores de estrella L, estrella A y estrella B, asegúrese de que TA reconozca cada parche como un objeto a analizar marcado por el límite amarillo. Si se utiliza un comprobador de color estándar, es posible que el software no pueda reconocer las franjas más oscuras. Estos colores no se incluirán en la calibración.

El reconocimiento de franjas se puede mejorar cambiando el brillo en el DPI del escáner desde el menú de configuración. Luego, en el menú de configuración, seleccione prueba de color para la calibración. La configuración predeterminada se debe utilizar cuando aparezca el cuadro de diálogo.

Asegúrese de que los valores de corrección estén establecidos en uno para la pendiente en los cuadros de la izquierda y cero para la intersección con el eje y en los cuadros de la derecha. El valor mínimo de azul debe establecerse en cero y los parámetros uno y dos se pueden ignorar. Ahora haga clic en el botón analizar dentro del cuadro de diálogo de prueba de color.

Aparecerá una nueva ventana para guardar la salida en un documento de Excel. Especifique el nombre y el directorio del archivo de datos. El archivo de datos de salida contendrá los valores RGB, los valores de estrella ASTAR B y los cálculos de HU y croma.

Para cada parche de color, trace los valores de L star ASTAR B para cada parche de color frente a los valores del coloreador para la estrella L, la estrella A y la estrella B, que están disponibles en el fabricante del verificador de color o en el protocolo escrito adjunto. Determine la ecuación de regresión y registre la pendiente y la intersección con el eje y para cada parámetro. En el cuadro de diálogo de prueba de color, introduzca el inverso de la pendiente y el reverso del signo del valor de la intersección y.

Para la estrella L, la estrella A y la estrella B, estos valores se utilizarán como valores de corrección. Para la configuración de la prueba de color. En este cuadro de diálogo, establezca el valor mínimo de azul en 30 para la fruta de tomate.

Si las frutas tienen menos de tres centímetros, establezca el valor mínimo de azul en 20. Es posible que sea necesario ajustar este valor si TA tiene problemas para encontrar los límites correctos o si analiza objetos que no sean tomates. La prueba de color también permite al usuario definir dos parámetros que informan el porcentaje de píxeles que se encuentran en rangos especificados.

Algunos valores para el análisis del tomate establecen los valores inferior y superior para el parámetro uno en 70 y 100 respectivamente, que corresponden a amarillo y verde indeseables. Color amarillo de la carne. Establezca los valores inferior y superior para el parámetro dos en cero y 50 respectivamente.

Estos corresponden al color rojo deseado. Guarde la configuración de estos valores. Estos valores se aplican a todas las imágenes que se analizan hasta que se cierra el programa.

Para las imágenes escaneadas, seleccione la opción Iluminar C de dos grados y no la opción Iluminar D 65 de 10 grados, que solo se aplica a las imágenes adquiridas con luz natural después de la calibración. Analice el color de las imágenes de la fruta después de los ajustes manuales de una imagen y el análisis de la imagen por parte de TA detallado en el protocolo escrito adjunto. Haga clic en el botón Guardar fruta.

Toda la información actual, incluidos los ajustes manuales y los objetos deseleccionados, se guarda en un nuevo archivo con el mismo nombre que el de la imagen original. Pero con la extensión TMT para volver al archivo de imagen original sin ninguno de los ajustes, simplemente elimine el archivo TMT asociado. Como alternativa, seleccione analizar y volver a analizar la imagen original.

Sin embargo, tenga en cuenta que cualquier archivo TMT con el mismo nombre que la imagen escaneada permanece asociado con la imagen original a menos que se sobrescriba para guardar los cambios. Exportar datos seleccionando el botón de exportación, los datos se exportan a un archivo de Excel. Se muestran los valores de atributo para cada fruta, el promedio y la desviación estándar.

La función de análisis por lotes permite exportar valores de atributos de dos o más imágenes. Inicie el análisis por lotes haciendo clic en el botón Abrir imagen. Seleccione los archivos de imagen que se van a analizar por lotes.

Se seleccionan varios archivos con la tecla Mayús o Control mientras se seleccionan archivos adicionales. Después de seleccionar los archivos, haga clic en la tecla de apertura, luego puede seleccionar el tipo de promedio de salida del análisis por lotes, solamente. Media y desviación estándar o medidas individuales por imagen.

Elija un nombre para el archivo de Excel que se creará y haga clic en la tecla Guardar. El software abre automáticamente los archivos y comienza el análisis por lotes. Si los archivos de imagen han sido previamente analizados y guardados por ta, los archivos TMT guardados se abrirán para el análisis por lotes.

Si los archivos no han sido analizados previamente, el software realiza el análisis de imágenes sin ajustes manuales y selecciones DES, TA puede realizar un análisis por lotes de al menos 100 imágenes a 600 DPI. El análisis de lotes también se puede utilizar para la prueba de color, se pueden analizar hasta 100 imágenes de frutas por lotes, según el hardware de la computadora. Abra la opción de prueba de color en el menú de configuración.

Compruebe el análisis por lotes y haga clic en analizar. Aparecerá una nueva ventana para seleccionar las imágenes que se van a analizar. En la siguiente ventana, especifique el nombre y el directorio del archivo de datos.

Haga clic en guardar y comenzará el análisis por lotes de la prueba de color. Aquí están los resultados de forma y color para dos imágenes que representan la variación en el tomate. Los archivos de salida de ambas imágenes están a la derecha, mostrando los valores de varios atributos de forma y color para cada fruta.

Los resultados del análisis de lotes se muestran en este archivo de salida que muestra los valores promedio de forma de atributo y la desviación estándar para 10 variedades de tomate. La salida del análisis de color del análisis por lotes contiene valores de color promedio para cada fruta, así como otros parámetros. Acabamos de mostrarle cómo recopilar imágenes de frutos de tomate y analizarlas utilizando las funciones más utilizadas disponibles en el analizador de tomate.

Aunque este software se desarrolló para analizar la fruta del tomate, también se puede utilizar para analizar otros órganos de la planta, incluidas hojas y semillas y tomate y otras especies de plantas. Así que eso es todo. Gracias por lavar y buena suerte con tu experimento.