Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Protocol voor het produceren van driedimensionale infrarood Video van bevriezing in planten

5.7K weergaven

DOI:

10.3791/58025

12 september 2018

In dit artikel

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol om de afbeelding van een aardbei plant bevriezing in 3 dimensies. Twee infrarood camera's geplaatst in iets verschillende hoeken worden gebruikt om een rood-blauw anaglyph video om te zien hoe de bevriezing van de fabriek in 3 dimensies te produceren.

Samenvatting

Bevriezing in planten kan worden gecontroleerd met behulp van infrarood (IR) thermografie, omdat als water bevriest, het geeft warmte af. Echter maken problemen met kleurcontrast 2-dimensies (2D) infraroodbeelden enigszins moeilijk te interpreteren. Bekijken van een IR-beeld of de video van planten bevriezing in 3 dimensies (3D), zou een meer accurate identificatie van sites voor ijs nucleatie en de progressie van bevriezing. In deze paper tonen we een relatief eenvoudige middelen om een 3D infrarood video van een aardbei plant bevriezing te produceren. Aardbei is een economisch belangrijke gewas dat is onderworpen aan de voorjaarsbijeenkomst van de onverwachte bevriezen gebeurtenissen in vele gebieden van de wereld. Een juist begrip van de bevriezing in aardbei zal bieden zowel kwekers en telers met zuiniger manieren ter voorkoming van eventuele schade aan planten tijdens het bevriezen van de voorwaarden.

De techniek houdt een positionering van twee IR-camera's in iets verschillende hoeken naar de film van de aardbei bevriezing. De twee video streams zullen juist worden gesynchroniseerd met behulp van een zeef inneming software die records van beide camera's tegelijkertijd. De opnames zal vervolgens worden geïmporteerd in de beeldbewerkingssoftware en verwerkt met behulp van een anaglyph techniek. Met behulp van rood-blauw-bril, zal de 3D video het gemakkelijker maken om te bepalen van de nauwkeurige plaats van ijs nucleatie op blad oppervlakken.

Inleiding

Ondanks het leven in een wereld van drie fysieke afmetingen, zijn onderzoekers vaak beperkt tot het rapporteren van visuele waarnemingen in 2D. Hoewel 2D beelden over het algemeen voldoende om over te brengen van belangrijke informatie zijn, beperkt dit gebrek aan informatie over de diepte ons vermogen tot waarnemen en begrijpen de complexiteit van reële objecten. 1

Dit tekort aan informatie over de diepte stimulans een om te produceren 3D video's voornamelijk in de commerciële filmindustrie sinds de vroege jaren 1900-1. Echter wordt duidelijk 3D-informatie genereren in de stilstaande beelden ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. voorbereiding

  1. Het verzamelen van apparatuur, materialen en software om te registreren en verwerken van de video van plant bevriezing.
    1. Start een programmeerbare vriezer door de schakelaar te opte stellen en de temperatuur instellen tot 0 ° C. Programma de vriezer tot-8 ° C bij 1 ° C/h.
  2. Plaats één 6-weken oude aardbei plant met 2-5 bloemen die werd gekweekt in een 1 L-container in de vriezer.
  3. 2 IR-camera's (b.v., FLIR T620 camera's) instellen met behulp van bevestigingsschroeven bandjes en een kleine blok van hout voor de productie van de juiste convergentie hoek van de lenzen.
    Opmerking:....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Verrassend, de IR-video van de aardbei plant bevriezing (aanvullende Video 1) aangegeven dat niet alle bladeren/bloemen bevroor op hetzelfde moment. De bladeren en bloemen zijn beide bevroor individueel bij verschillende temperaturen, maar de bladeren bevroor eerder dan de bloemen en bij een hogere temperatuur. Daarnaast begon de bevriezing in de bladeren, maar niet noodzakelijkerwijs op dezelfde positie op elk blad. Terwijl deze resultaten hebben niet eerder zijn beschre.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Twee IR-camera's nodig zijn voor dit protocol, en zij moeten zijn gericht op het onderwerp van iets verschillende hoeken1. Dit vergt de lenzen te zijn van 5-8 cm uit elkaar, maar beide gericht moeten zijn op dezelfde plaats op het onderwerp worden gefilmd. Denk aan de 2 cameralenzen als een soort van surrogaat voor de ogen van de kijker. De linker camera is analoog aan het linkeroog en de juiste camera aan het rechteroog. De post-processing software zal de linker afbeelding een rode kleur en het j.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd gesteund door de USDA interne financiering.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
T620 Infrared Camera and softwareFLIR55903-51222 camera's zijn nodig. Software werkt alleen op een Windows-gebaseerde computer
After EffectsAdobe15.0.1.73Post-productie videobewerkingssoftware
BandicamBandisoft4.1.2.1385Schermopnamesoftware
Laboratory Scissor Jack  EiscoCH0642AStalen platform 13X15 cm
BevestigingsbandVelcro90441Om de camera op de jack te houden.  Moet minimaal 60 cm lang en 2 cm breed zijn
Media ConverteriSkysoft10.0.6Software om mp4-bestanden naar.mov te converteren 

Referenties

  1. Geng, J. Three-dimensional display technologies. Advances in Optics and Photonics. 5, 456-535 (2013).
  2. Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography. HortScience. 30, 140-142 (1995).
  3. Wimmer, B.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Infraroodthermografie3D-videoproductiedetectie van ijsnucleatiebevriezing van aardbeienplantendubbele camera-opstellingsynchronisatie van schermopnameanaglyftechniekrood-blauwe brillenanalyse van bevriezingsprogressiediepteperceptiebeeldvorming