Tutaj prezentujemy protokół obrazowania rośliny truskawki zamrażającej się w 3 wymiarach. Dwie kamery na podczerwień ustawione pod nieco różnymi kątami są wykorzystywane do wytworzenia czerwono-niebieskiego filmu anaglifowego, aby obserwować zamarzanie rośliny w 3 wymiarach.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Protokół tworzenia trójwymiarowego obrazu wideo w podczerwieni przedstawiającego zamarzanie w roślinach
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Zamarzanie w roślinach może być monitorowane za pomocą termografii w podczerwieni (IR), ponieważ gdy woda zamarza, wydziela ciepło. Jednak problemy z kontrastem kolorów sprawiają, że dwuwymiarowe (2D) obrazy w podczerwieni są nieco trudne do interpretacji. Oglądanie obrazu w podczerwieni lub filmu przedstawiającego zamarzanie roślin w 3 wymiarach (3D) pozwoliłoby na dokładniejszą identyfikację miejsc zarodkowania lodu, a także postępu zamarzania. W tym artykule pokazujemy stosunkowo prosty sposób na stworzenie filmu 3D w podczerwieni przedstawiającego zamrażanie rośliny truskawki. Truskawka jest rośliną uprawną o znaczeniu gospodarczym, która w wielu częściach świata jest narażona na nieoczekiwane wiosenne przymrozki. Dokładne zrozumienie zamarzania truskawek zapewni zarówno hodowcom, jak i hodowcom bardziej ekonomiczne sposoby zapobiegania uszkodzeniom roślin podczas mrozów.
Technika polega na ustawieniu dwóch kamer na podczerwień pod nieco różnymi kątami, aby sfilmować zamrażanie truskawek. Oba strumienie wideo zostaną precyzyjnie zsynchronizowane za pomocą oprogramowania do przechwytywania ekranu, które nagrywa obie kamery jednocześnie. Nagrania zostaną następnie zaimportowane do oprogramowania do obrazowania i przetworzone przy użyciu techniki anaglifowej. Korzystając z czerwono-niebieskich okularów, wideo 3D ułatwi określenie dokładnego miejsca zarodkowania lodu na powierzchni liści.
Wprowadzenie
Pomimo życia w świecie o trzech wymiarach fizycznych, badacze często ograniczają się do relacjonowania obserwacji wizualnych w 2D. Chociaż obrazy 2D są na ogół wystarczające do przekazania ważnych informacji, ten brak informacji o głębi ogranicza naszą zdolność do postrzegania i rozumienia złożoności obiektów świata rzeczywistego. 1
Ten brak informacji o głębokości stał się bodźcem do produkcji filmów 3D, głównie w komercyjnym przemyśle filmowym od początku XX wieku1. Jednak generowanie wyraźnych informacji 3D na zdjęciach i filmach jest utrudnione ze względu na złożoność związaną z tworzeniem....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Przygotowanie
- Zgromadź sprzęt, materiały i oprogramowanie, aby nagrać i przetworzyć film z zamrażania roślin.
- Uruchom programowalną zamrażarkę, ustawiając wyłącznik zasilania w pozycji On i ustaw temperaturę na 0 °C. Zaprogramuj zamrażarkę tak, aby osiągnęła -8 °C przy 1 °C/h.
- Umieść jedną 6-tygodniową roślinę truskawki z 2-5 kwiatami, która została wyhodowana w pojemniku o pojemności 1 litra, w zamrażarce.
- Ustaw 2 kamery na podczerwień (np. kamery FLIR T620) za pomocą pasków mocujących i małego klocka drewna, aby uzyskać prawidłowy kąt zbieżności obiektywów.
Uwaga: Optymalna....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Co zaskakujące, nagranie IR z zamarzania rośliny truskawki (Supplemental Video 1) wykazało, że nie wszystkie liście/kwiaty zamarzały w tym samym czasie. Zarówno liście, jak i kwiaty zamarzały indywidualnie w różnych temperaturach, jednak liście zamarzały wcześniej niż kwiaty i w wyższej temperaturze. Ponadto zamarzanie rozpoczynało się w liściach, ale niekoniecznie w tym samym miejscu na każdym z nich. Choć wyniki te nie były wcześniej opisywane u truskawek, podobne rezul.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Do tego protokołu niezbędne są dwie kamery na podczerwień, które muszą być skierowane na obiekt pod nieco różnymi kątami1. Będzie to wymagało, aby obiektywy były oddalone od siebie o 5-8 cm, ale oba muszą być skierowane w to samo miejsce na filmowanym obiekcie. Pomyśl o 2 obiektywach aparatu jako o swego rodzaju surogatie oczu widza. Lewa kamera jest analogiczna do lewego oka, a prawa kamera do prawego oka. Oprogramowanie do przetwarzania końcowego zabarwi lewy obraz na kolor czerwony, a prawy obr.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Ta praca była wspierana przez wewnętrzne fundusze USDA.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Kamera termowizyjna T620 i oprogramowanie | FLIR | 55903-5122 | Potrzebne są 2 kamery. Oprogramowanie działa tylko na komputerze z systemem Windows |
| After Effects | Adobe | 15.0.1.73 | Oprogramowanie do postprodukcji wideo |
| Bandicam | Bandisoft | 4.1.2.1385 | Oprogramowanie do przechwytywania ekranu |
| Laboratoryjny podnośnik nożycowy | Eisco | CH0642A | Platforma stalowa 13X15 cm |
| Pasek mocujący | na rzep | 90441 | Do trzymania kamery na podnośniku. Powinien mieć co najmniej 60 cm długości i 2 cm szerokości |
| Konwerter mediów | iSkysoft | 10.0.6 | Oprogramowanie do konwersji plików mp4 na .mov |
Bibliografia
- Geng, J. Three-dimensional display technologies. Advances in Optics and Photonics. 5, 456-535 (2013).
- Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography. HortScience. 30, 140-142 (1995).
- Wimmer, B.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
