トマトアナライザ：2次元オブジェクトからの正確で詳細な形態学的および測色データを収集するために有用なソフトウェアアプリケーション

トマトアナライザーを使用します。トマトの実を用意してカットし、デジタル化した画像を収集します。果物を切断面を下にしてスキャナーに置き、スキャンしてJPEG画像を取得します。

次に、トマトアナライザーソフトウェアで画像を表示および分析します。すべての果実形状の測定値は、ソフトウェアが認識した果実の境界に基づいて計算されますが、カラーテストモジュールは境界内の色パラメータを定量化するように設計されています。最後に、データはバッチモードでExcelファイルにエクスポートされ、一度に100を超える画像が含まれるか、個々の画像としてエクスポートされます。

こんにちは、私はエステバン・デナで、オハイオ州立大学の園芸作物科学科の教員です。オハイオ州立大学園芸・作物科学部フランシス研究室のマシュー・ロビンズです。私は今日からGu Rodriguezです、トマトアナライザーを使用してトマトフルーツの形状、サイズ、および色のデータを収集および分析する手順を示します。

この手順を使用して、トマト果実の形態と色を研究しますので、始めましょう。トマトアナライザー、略してTAは、2次元形状に関連する37の属性を測定し、RGBとL星、A星B星のユニバーサルスラブ色空間の色データを半自動的かつ再現性のある方法でキャプチャできるソフトウェアプログラムです。ここでは、トマト果実のスキャン画像とともにTAを使用しています。

この手順を開始するには、果物が清潔で乾燥していることを確認してください。果実が肉質の場合は、果実を切るときに柔らかくすると形状が変形する可能性があるため、熟しすぎていないことを確認してください。果実がどれだけ平らまたは細長いかを測定するには、緯度断面カテゴリに属するものを除くすべての属性について、鋸歯状のナイフまたは新しいかみそりの刃を使用して果実を中心を縦方向に切り、鯉周囲の厚さを測定し、緯度断面カテゴリのすべての属性を測定します。 また、基本的な測定とモーフの下で果物を横方向にカットするものもあります。

色分析は、縦方向または横方向にカットされた果物だけでなく、特定の特徴を強調するように設計された他のセクションにも適用できます。最後に、ティッシュペーパーまたはペーパータオルで吸い取り、果物の内部を乾かします。フルーツが非常にジューシーな場合、カットフルーツは画像コレクションの準備が整いました。

ハイスループット解析を行うには、一度に 1 つの植物または遺伝子型からのみ果実をスキャンし、縦方向または横方向に切断された果実をスキャンすることが不可欠です。また、縦方向または横方向に切断された果実もスキャンできません。まず、切断した果実を下にしてスキャナーに置き、切断面を慎重かつ正確にします。スキャナー上の果物を近づけて置きますが、触れないようにします。

オブジェクト間の大きな空きスペースを最小限に抑えてオブジェクトの位置合わせが適切であればあるほど、Adobe Photoshopなどのイメージングソフトウェアによる手動調整が少なくて済みます。taで果実を分析する前に、使用する果実の上に定規を置き、果実の属性を正確に測定するために重要な正しいスキャン分解能が選択されていることを確認します。果物の下にラベルを貼って、ファイルの名前が正しいことを確認します。

TAソフトウェアは画像解像度を使用してサイズを正確に測定するため、原則として1〜8センチメートルのオブジェクトに対してスキャン解像度を適切に選択することが重要です。300 DPI でスキャンして、8 センチメートルを超える物体を探します。100 DPIでスキャンし、シードなどの非常に小さなオブジェクトの場合は750 DPI以上でスキャンします。

果実のサイズが異なる植物間で大きく変動しないバッチ分析の場合は、同じ実験で収集するすべての画像に対して1つのスキャナー解像度設定を選択します。また、出力画像サイズをスキャナーソフトウェアで使用可能な最大色数に設定します。スキャナー画面の上または上に段ボール箱を配置して、オブジェクトの背景を暗くします。

背景が黒または非常に暗いと、分析の邪魔になる影を防ぐことができます。背景が白いと、TAは暗い背景の使用に最適化されているため、TAがクラッシュします。光の反射と背景もソフトウェアスキャンによって認識される場合があります。

最初のスキャン後の果物は、大きな空きスペースを避けるために、画像を保存する前にトリミングしました。この段階で画像がトリミングされない場合は、taで分析する前に、Adobe Photoshopなどのイメージングソフトウェアを使用してトリミングする必要があります。スキャンした画像を色分析用のJPEGファイルとして保存し、RGB値をLスター、Aスター、Bスターのパラメータに変換して、事前に準備したカラーチェッカーを使用してスキャナーをキャリブレーションします。

ここでは、関心のある画像の色の範囲を表すカスタムカラーチェッカーが使用されます。標準のカラーチェッカーも使用できます。果物のスキャン中にカラーチェッカーをスキャンします。

カラーチェッカースキャンをフルーツ画像スキャナーと同じフォルダに保存します。スキャナーはキャプチャと解釈の方法が異なる場合があるため、キャリブレーションが必要です。RGBカラーキャリブレーションにより、ユニバーサルカラースペースへの変換が可能になり、画像分析に進みます。

Tomato analyzerバージョン2.200には、Windowsオペレーティングシステムバージョン2000以降が必要であり、当社のWebサイトからダウンロードできます。ユーザーマニュアルとカラーテストマニュアルも同じWebサイトから入手でき、元の画像がTAアプリケーションによって生成された調整された画像と同じフォルダーに保存されていることを確認します。元の画像が保存されているフォルダは、マイ ドキュメント フォルダやリモート サーバーではなく、ハード ドライブに配置します。

TAプログラムを起動します。まず、スキャナーのDPIを選択して、設定メニューでDPIと測定単位を設定します。DPI 設定は、サイズ測定が正確になるように、画像ファイルと同じである必要があります。

ダイアログボックスで使用される単位によって、データ出力の単位が決まります。同じダイアログボックスで、オブジェクトが比較的暗い場合に、必要に応じて明るさを調整します。次に、設定メニューから「測定値の保存」を選択して、測定する属性を選択します。

属性は、基本的な測定からmorphoメトリックまで10のカテゴリに分類されています。グループまたは属性をクリックすることで、個々の属性または測定グループ全体を選択または選択解除できます。測定グループのすべての属性は、プラス記号をクリックすることで表示できます。

選択した属性は、画面の右下隅にあるウィンドウにカテゴリ別に表示されます。入力解像度と出力単位を設定し、解析する属性を選択したら、画像を開くボタンをクリックして画像ファイルを選択します。ポップアップダイアログボックスから、選択した画像が左側のウィンドウに表示されます。

開いている画像を分析するには、[分析]ボタンをクリックします。終了すると、各果物の周囲が黄色の線で強調表示され、データが右下のデータウィンドウに表示されます。このウィンドウには、色のデータが表示されないことに注意してください。

ソフトウェアは、定規やラベルなどの非常に大きいオブジェクトまたは小さなオブジェクトの選択を自動的に解除します。選択解除されたオブジェクトは、青い線で強調表示されます。ルーラーを使用して、単位と解像度が正しく選択されていることを確認します。

高さと幅の測定値と比較することにより、画像のみを右クリックするだけで追加の果物の選択を解除できます。黄色で囲まれた項目はデータ ウィンドウに表示され、エクスポートされた項目は青色で囲まれた項目は分析に含まれません。個々のオブジェクトは、マウスで左クリックすると、右上のウィンドウに表示できます。

右下のデータ ウィンドウのデータは、画像内の特定のオブジェクトに対応しており、画像内のオブジェクトと同じ順序で表示されます。最初の行には左上隅にオブジェクトの値が表示され、最後のデータ行には画像の右下隅にオブジェクトの値が表示されます。果物をクリックするだけでなく、対応するデータ行を強調表示するには、行をクリックして、右側のトップウィンドウに対応する果物を表示することができます。

右下のウィンドウの属性タブをクリックすると、特定の果物ごとに属性がどのように測定されているかを確認できます。たとえば、遠位端の角度をクリックすると、ソフトウェアによって測定される左側のウィンドウの果物の角度が表示されます。この機能は、手動調整が必要なオブジェクトを特定するときに非常に便利です。

より正確な測定のために、改訂されたボタンをクリックすると、アプリケーションで行うことができる手動調整が表示されます。以下は、最も頻繁に使用される手動調整の一部です。手動調整が必要な場合は、まず左側のウィンドウの画像でオブジェクトを左クリックします。

境界の調整が必要な場合は、最初にこの機能を調整し、境界を選択します。改訂されたボタンのドロップダウンメニューから、正しくない境界の始点と終点を左クリックして、変更する境界位置を選択します。その結果、区切られた境界は削除されます。

新しい境界を追加するには、始点から終点に向かって左クリックし、目的の輪郭に沿ってクリックを続けます。新しい境界を確認するには、Enter キーを押します。それ以外の場合は、エスケープキーを押してこの操作をキャンセルします。

回転が必要なオブジェクトは、境界の後に調整する必要がありますが、残りの手動調整の前に、左側のウィンドウで適切なフルーツをクリックしてください。改訂されたボタンの横にある矢印をクリックし、ドロップダウンリストから回転を選択すると、右上のウィンドウにアクセスが表示されます。軸の端にある緑色の四角をドラッグすると、それに応じて果物が回転します。

Enterキーを押して、この調整を終了します。その他の手動調整も可能です。手順は、付属の書面によるプロトコルに記載されています。

角度やブロック性などの一部の属性については、測定を行う設定を選択します。角度は、果実の端からさまざまな位置で計算できます。これらの設定は、設定メニューで選択できます。

ブロック性は、果物の遠位端または近位端に最も近い高さと中間幅に最も近い高さのユーザーが選択した割合での幅の比率として計算されます。カラーテストでは、スキャナーをキャリブレーションする必要があります。まず、スキャンしたカラーチェッカー画像を開き、果物で示したのと同じ方法で分析します。

L 星、A 星 B 星の値を収集するには、TA が各パッチを黄色の境界でマークされた分析対象として認識していることを確認します。標準のカラーチェッカーを使用している場合、ソフトウェアは暗い帯を認識できない場合があります。これらの色はキャリブレーションに含まれません。

スワス認識は、設定メニューからスキャナーDPIの下の明るさを変更することで改善できます。次に、設定メニューで、キャリブレーションのカラーテストを選択します。ダイアログボックスが表示されたら、デフォルト設定を使用してください。

補正値が、左側のボックスの傾きに対して 1 に設定され、右側のボックスの y 切片に対して 0 に設定されていることを確認します。青の最小値は 0 に設定し、パラメーター 1 と 2 は無視できます。次に、カラーテストダイアログボックス内の[分析]ボタンをクリックします。

出力をExcelドキュメントに保存するための新しいウィンドウが表示されます。データ・ファイルの名前とディレクトリーを指定します。出力データファイルには、RGB値、星のASTARのB値、およびHUと彩度の計算が含まれます。

各カラーパッチについて、各カラーパッチのLスターASTAR B値を、カラーチェッカーの製造元から入手できる、または付属のプロトコルに記載されているLスター、Aスター、およびBスターのカラーラー値に対してプロットします。回帰方程式を決定し、各パラメーターの傾きと y 切片を記録します。カラーテストダイアログボックスで、y切片値の傾きの逆数と符号の逆数を入力します。

L星、A星、B星については、これらの値が補正値として使用されます。カラーテストの設定用。このダイアログ ボックスで、トマト フルーツの最小青の値を 30 に設定します。

果物が3センチメートル未満の場合は、最小の青の値を20に設定します。TA が正しい境界を見つけるのに問題がある場合、またはトマト フルーツ以外のオブジェクトを解析する場合は、この値を調整する必要があります。カラー テストでは、指定した範囲に収まるピクセルの割合を報告する 2 つのパラメーターを定義することもできます。

トマトの分析のためのいくつかの値は、パラメータ1の下限値と上限値をそれぞれ70と100に設定し、望ましくない黄色と緑に対応します。黄色の肌色。パラメーター 2 の下限値と上限値をそれぞれ 0 と 50 に設定します。

これらは目的の赤色に対応します。これらの値の設定を保存します。これらの値は、プログラムが閉じられるまで、分析されるすべての画像に適用されます。

スキャンした画像の場合は、キャリブレーション後に自然光で取得した画像にのみ適用される「Illuminate D 65 10 degree」オプションではなく、「Illuminate C two degree」オプションを選択します。画像の手動調整とTAによる画像分析の後に、果物の画像の色を分析します。フルーツの保存ボタンをクリックします。

手動調整や選択解除されたオブジェクトなど、現在の情報はすべて、元の画像と同じ名前の新しいファイルに保存されます。ただし、TMT拡張子を使用して、調整を行わずに元の画像ファイルに戻すには、関連するTMTファイルを削除するだけです。または、[分析] を選択し、元の画像を再分析します。

ただし、スキャンしたイメージと同じ名前のTMTファイルは、上書きして変更を保存しない限り、元のイメージに関連付けられたままであることに注意してください。データをエクスポート エクスポートボタンを選択すると、データがExcelファイルにエクスポートされます。各果物の属性値、平均値、および標準偏差が表示されます。

バッチ分析機能を使用すると、2つ以上の画像から属性値をエクスポートできます。画像を開くボタンをクリックして、バッチ分析を開始します。バッチ分析する画像ファイルを選択します。

複数のファイルを選択するには、Shift キーまたは Control キーを使用して、追加のファイルを選択します。ファイルを選択した後、オープンキーをクリックすると、バッチ分析出力平均のタイプのみを選択できます。画像ごとの平均偏差と標準偏差、または個々の測定値。

作成されるExcelファイルの名前を選択し、保存キーをクリックします。ソフトウェアは自動的にファイルを開き、バッチ分析を開始します。画像ファイルが以前にtaによって解析および保存されている場合、保存されたTMTファイルはバッチ解析のために開かれます。

ファイルが以前に分析されていない場合、ソフトウェアは手動調整やDES選択なしで画像の分析を実行し、TAは600DPIで少なくとも100枚の画像のバッチ分析を実行できます。バッチ分析はカラーテストにも使用でき、コンピューターのハードウェアに応じて最大100個の果物画像をバッチで分析できます。設定メニューのカラーテストオプションを開きます。

バッチ分析を確認し、[分析]をクリックします。分析する画像を選択するための新しいウィンドウが表示されます。次のウィンドウで、データファイルの名前とディレクトリを指定します。

[保存]をクリックすると、カラーテストのバッチ分析が開始されます。トマトのバリエーションを表す 2 つの画像の形状と色の結果を次に示します。両方のイメージの出力ファイルが右側にあり、各果物のいくつかのシェイプとカラー属性の値が表示されています。

バッチ解析の結果は、この出力ファイルに表示され、10種類のトマト品種の平均属性形状値と標準偏差が表示されます。バッチ分析の色分析出力には、各果物の平均色値とその他のパラメーターが含まれます。トマトフルーツの画像を収集し、トマトアナライザーで利用可能な最も一般的に使用される機能を使用して分析する方法を示しました。

このソフトウェアはトマトの果実を分析するために開発されましたが、葉や種子、トマトや他の植物種など、他の植物器官の分析にも使用できます。というわけで、これだけです。洗ってくれてありがとう、そしてあなたの実験に頑張ってください。