Summary
نقدم هنا، بروتوكولا لصورة نبات فراولة التجمد في ثلاثة أبعاد. اثنين من كاميرات الأشعة تحت الحمراء المتمركزة في زوايا مختلفة قليلاً تستخدم لإنتاج فيديو النقش أحمر-أزرق لمراقبة تجميد المصنع في ثلاثة أبعاد.
Abstract
تجميد في النباتات يمكن رصدها باستخدام الأشعة تحت الحمراء (IR) الحراري، لأنه عندما يتجمد الماء، وأنه يعطي قبالة الحرارة. ومع ذلك، مشاكل مع تباين الألوان تجعل 2-أبعاد صور الأشعة تحت الحمراء (2D) صعبة نوعا ما لتفسير. عرض صورة الأشعة تحت الحمراء أو شريط فيديو لمصانع التجميد في 3 الأبعاد (3D) سيسمح تحديد مواقع نويات الثلج أكثر دقة وكذلك التقدم لتجميد. في هذه الورقة، ونظهر وسيلة بسيطة نسبيا إنتاج فيديو 3D الأشعة تحت حمراء من نبات الفراولة التجميد. الفراولة هو تجميد محصولاً اقتصاديا هاما، يخضع للربيع غير متوقعة الأحداث في مناطق كثيرة من العالم. وسوف توفر فهم دقيق للتجميد في الفراولة مربي الماشية والمزارعين بطرق أكثر اقتصادا لمنع أي ضرر للنباتات من خلال تجميد الأوضاع.
الأسلوب الذي ينطوي الموضع لاثنين من كاميرات الأشعة تحت الحمراء في زوايا مختلفة قليلاً الفيلم الفراولة تجميد. سيتم مزامنة دفق الفيديو اثنين دقة استخدام برامج التقاط شاشة الذي يسجل كل من الكاميرات في نفس الوقت. التسجيلات ستكون ثم استيرادها إلى برامج التصوير ومعالجتها باستخدام أسلوب النقش. استخدام نظارات أحمر-أزرق، فيديو ثلاثي الأبعاد سيجعل من الأسهل لتحديد الموقع الدقيق من نويات الثلج على أسطح أوراق.
Introduction
على الرغم من الذين يعيشون في عالم من ثلاثة أبعاد مادية، الباحثين غالباً ما تقتصر على الإبلاغ عن الملاحظات البصرية في 2D. على الرغم من أن صور ثنائية الأبعاد كافية عموما لنقل معلومات هامة، هذا النقص في المعلومات حول عمق يحد من قدرتنا على إدراك وفهم الطابع المعقد للكائنات في العالم الحقيقي. 1
هذا النقص في المعلومات حول العمق يوفر حافزا لإنتاج أشرطة فيديو 3D أساسا في صناعة الأفلام التجارية منذ أوائل القرن العشرين1. ومع ذلك، توليد معلومات ثلاثية الأبعاد واضحة في الصور والفيديو لا يزال يعوقها التعقيدات في إنتاج تلك الصور. أبسط أسلوب لتوليد 3D الفيلم يستند إلى المبادئ المستخدمة في التصوير مجسمة. ويستخدم التصوير مجسمة صورتين لنفس الكائن من زوايا مختلفة قليلاً أن ينقل صورة ثلاثية الأبعاد في الدماغ. لجعل هذا ممكناً، يجب أن ننظر كل عين فقط في صورتها كل منهما (أيوالعين اليسرى في الصورة اليسرى والعين اليمنى في الصورة الصحيحة). منذ العيون لن تفعل بطبيعة الحال ذلك، صمم القبعات مجسمة لجعل هذا ممكناً1. عدة مجسم عرض التقنيات، وكذلك متشابك الاستقطاب، وقت-متعدد، وتقنيات العرض جبل الرأس، واستخدمت أثناء تطوير الأفلام ثلاثية الأبعاد، إلا أن أسلوب التداخل اللون أو النقش باستخدام اللون الأحمر والأخضر (أو سماوي) النظارات واحدة من التقنيات الأبسط والأقل كلفة. لإجراء استعراض شامل لتصوير ثلاثي الأبعاد ومختلف التقنيات المعنية، انظر الاستعراض قنغ1.
رصد التجميد في النباتات باستخدام الأشعة تحت الحمراء الحراري وهو يستند إلى المبدأ أن عندما يتجمد الماء، فإنه يجب التخلي عن الطاقة الداخلية2. من هذه الطاقة في شكل حرارة، ولا يمكن اكتشافها في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي. في الاستخدام منذ عام 19293كاميرات قادرة على تسجيل طاقة الأشعة تحت الحمراء. التقرير المنشور الأول باستخدام تقنية الأشعة تحت الحمراء للسينما تجميد في النباتات من سيكاردي et al. 2، لكن دقة الكاميرا المستخدمة يجعل من الصعب تحديد دقة النسيج حيث يتم البدء بتجميد. Wisniewski et al. 4 تحديد المواقع أكثر دقة من نويات الثلج في العديد من الأنواع النباتية باستخدام كاميرا قرار أعلى. كالتكنولوجيا المستخدمة في الأشعة تحت الحمراء الحراري وتتحسن، أدت الصور دقة أعلى إلى اكتشافات مثل الحواجز إلى تجميد5 والتعريب الخلوية الدقيقة من الجليد تشكيل6.
إحدى الصعوبات في تصوير المواضيع في الأشعة تحت الحمراء بسبب الفروق الصغيرة في درجات الحرارة. هذا سوف يسبب معظم الكائنات في مجال الرؤية أن يكون لون مماثلة، مما يجعل من الصعب تحديد دقة أي كائن (كائنات) هو/هي تجميد. يمكن أن يكون هذا مهم عند تحديد أمر التجميد في أنسجة محددة، مثل أوراق أو جذور في القمح6. إذا كان يمكن تصوير الفيديو الأشعة تحت الحمراء من مصانع التجميد في 3D، ويمكن تحسين دقة تحديد أي جزء من النبات هو تجميد عند نقطة معينة في الوقت.
الفراولة من محاصيل في بعض المناطق في الولايات المتحدة انخفاض درجات الحرارة التي تثير قلقا كبيرا للمزارعين. تحت بعض الظروف المتزايدة، الشائع للزهور الفراولة تظهر تجميد 2-3 أسابيع قبل المتوسط في الربيع الماضي. يمكن أن يحدث حدث تجميد أواخر يونيو في بعض المناطق من جبال الأبلاش7 والنتائج عادة في وفاة الزهرة. ذا، حماية الصقيع الحرجة لتجميد زراع الفراولة في المناطق التي تتعرض لهذه الأحداث. زراع الفراولة في ولاية كارولينا الشمالية، على سبيل المثال، يجب أن فروست-تحمي، في المتوسط، بين 4-6 أحداث الصقيع قبل لوم لوم وتجمد الثابت 1-2 خلال أوائل الفترة8. للمساعدة في تطوير الأنماط الجينية الفراولة التي أكثر تجميد متسامح، من المهم فهم الجوانب المختلفة للتجميد، مثل مواقع نويات الثلج والانتشار في أجزاء أخرى من النبات. الحراري والأشعة تحت الحمراء يوفر وسيلة فعالة لمعالجة هذه القضايا.
هنا، نحن نستخدم الفراولة لتوضيح تقنية لتسجيل أحداث التجميد في 3D باستخدام الأسلوب النقش. الفراولة مناسبة تماما لهذا المثال لأن أوراق الشجر والزهور وتوزع على نطاق واسع في الفضاء ثلاثي الأبعاد، ويمكن أن يكون من الصعب التفريق عند عرضها في 2D أفلام الأشعة تحت الحمراء.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1-إعداد
- جمع معدات ومواد وبرامج لتسجيل ومعالجة فيديو مصنع تجميد.
- بدء تشغيل ثلاجة القابلة لبرمجة عن طريق تعيين مفتاح الطاقة على، وضبط درجة الحرارة إلى 0 درجة مئوية. برنامج الثلاجة للوصول إلى-8 درجة مئوية في 1 ° C/h.
- مكان واحد عمره 6 أسابيع الفراولة النباتات مع الزهور 2-5 التي كانت تزرع في حاوية 1 لتر في الثلاجة.
- إعداد 2 كاميرات الأشعة تحت الحمراء (مثلاً، كاميرات T620 رادار الأشعة دون الحمراء) باستخدام الأشرطة ابزيم وكتلة صغيرة من الخشب لإنتاج زاوية التقارب الصحيح للعدسات.
ملاحظة: تعتبر المسافة الأمثل الفضاء مركز عدسات الكاميرات 2 عموما أن تكون نفس المسافة بين العيون1 أو 7 سم تقريبا. - تحميل كل من الكاميرات إلى 10 × 10 سم المختبر جاك وموقف جاك في الثلاجة بإغلاق ما يكفي للمصنع للسماح للصورة تركيز. ضبط الكاميرات عمودياً وأفقيا حيث يكون مرئياً من كل من الكاميرات نفس الجزء من النبات. استخدم جاك لموقف كل من الكاميرات عمودياً في مثل هذه طريقة أن الصور 2 يحتوي على جزء من التربة والنبات بالكامل.
- قم بتوصيل الكاميرات 2 باستخدام موصل USB إلى منافذ USB على الكمبيوتر.
- سد منافذ التكييف 2 في كل من الكاميرات للسماح بالرصد المستمر للنباتات.
2-الكمبيوتر وبرنامج الإعداد لتسجيل
- فتح النوافذ 2 (الإطار 1 لكل كاميرا) من البرنامج بالنقر المزدوج فوق الرمز الخاص بالبرنامج كاميرا الأشعة تحت الحمراء 2 x. اتبع الإرشادات التي تظهر في القائمة تعليمات لتوصيل الكاميرا اليسار في الإطار الأيسر، والحق في الكاميرا في الإطار الأيمن.
ملاحظة: يمكن الوصول إلى التفاصيل لاستخدام البرامج من خلال القائمة "تعليمات". لوح أحادية اللون الأنسب في هذا المثال بسبب ضرورة استخدام الصبغ الأحمر والأزرق لعرض ثلاثي الأبعاد. - فتح برامج التقاط الشاشة بالنقر المزدوج فوق الرمز الخاص بالبرنامج. ضبط الإطار الالتقاط بالنقر والسحب في الإطار حيث أنه يشمل كل من الكاميرات للسماح التقاط شاشة من كل من الكاميرات في نفس الوقت.
ملاحظة: الشاشة التقاط دفق الفيديو من كل من الكاميرات في نفس الوقت حاسم لأنه يسمح بمزامنة لا تشوبه شائبة من آراء اليمين واليسار على حد سواء. - تسجيل الفيديو في زيادات 3-ح لعملية تجهيز أسهل في برامج معالجة الفيديو.
ملاحظة: من المستحيل أن نعرف بالضبط عندما سيتم تجميد المصنع، حيث من المهم أن سجل لبعض الوقت قبل الحدث تجميد. الخيار لتسجيل في قطاعات سمة من سمات هذا البرنامج، ولذلك فإنه يوصي بأن يتم تعيين هذا تسجيل ح 3. سيتم تلقائياً حفظ التسجيل 3-ح البرنامج وثم البدء في تسجيل جديد. الملف لكل تسجيل 3-ح تلقائياً تعطي تسلسل رقمي بعد الاسم. وسوف يكون كل ملف الفيديو من 10 إلى 20 غيغابايت، حتى تضمن أن تتوفر مساحة كافية على قرص الثابت لعدة ملفات بهذا الحجم. - بدء تشغيل البرنامج الثلاجة بتحديد تشغيل في القائمة وحدة تحكم وبدء التقاط الشاشة. ثم اضغط على زر Rec على النافذة. التأكد من أن المخطط تظهر منطقة الشاشة يتم التقاطها تتحول إلى اللون الأحمر.
- تسجيل مصنع الفراولة تجميد وصولاً إلى-8 درجة مئوية وعقد درجة حرارة الثلاجة عن ح 1.
- رفع درجة حرارة الثلاجة عند 2 درجة مئوية/ساعة حتى الثلاجة في + 2 درجة مئوية. إيقاف التسجيل.
ملاحظة: مجموع تجميد الوقت ح 14. - تحويل الملفات ذات الاهتمام من تنسيق.mp4. موف باستخدام برنامج تحويل ملفات.
ملاحظة: في هذه الحالة، ملف واحد ح 3 يحتوي على 1 أو أكثر من الأحداث تجميد ستستخدم.
3-معالجة الفيديو باستخدام فيديو برامج التصوير
ملاحظة: سيتم استخدام الفيديو برامج التصوير في هذا المثال. دروس حول كيفية استخدام البرمجيات على شبكة الإنترنت. وسيتولى هذا المثال معرفة أساسية للبرنامج. فهم مصطلحات من قبيل "التكوين"، "طبقة"، و "تقديم قائمة الانتظار"، فضلا عن مختلف الأفرقة وكيفية التلاعب بها، ومن المفترض.
- انقر نقراً مزدوجاً فوق أي مكان داخل لوحة المشروع لاستيراد ملف موف من اهتمام في برامج التصوير وسحب الملف إلى رمز التكوين في الجزء السفلي من لوحة المشروع. قم بحفظ المشروع في نفس المجلد الذي يحتوي على أشرطة الفيديو الأصلي.
ملاحظة: الفيديو المسجلة ستكون مرئية في جزء المعاينة. - انقر على رمز المنطقة من الفائدة على طول الجزء السفلي من نافذة المعاينة، واستخدام المؤشر، المخطط التفصيلي فقط التسجيل من الكاميرا اليسرى.
- اسحب الفيديو موف نفس إلى رمز التكوين لخلق تكوين ثاني من شريط الفيديو نفسه. كرر الخطوة 3-3، لكن هذه المرة، استخدم المؤشر لتحديد فقط الحق في الكاميرا.
- حدد تكوين > المحاصيل تراكب "المنطقة من الفائدة" لليسار. كرر هذه العملية لطريقة العرض الصحيح. قم بإعادة تسمية كل تكوين للإشارة إلى وهو الأيسر والأيمن.
- تسليط الضوء على تكوين اليسار بالنقر على ذلك، وفي القائمة الرئيسية في الأعلى، تحديد تكوين > إضافة إلى "تقديم قائمة الانتظار".
- في طابور، انقر فوق الوحدة النمطية للإخراج وتأكد من الفيديو سيتم عرضها كشريط فيديو (مثلاً، كويك تايم فيديو). انقر فوق إعدادات التجسيد تقليل درجة الدقة للسماح تقديم أسرع. انقر فوق إخراج، اسم الفيديو اليسار الفراولة، واحفظه في نفس المجلد كالتسجيل الأصلي والمشروع. انقر فوق حفظ، ومن ثم انقر فوق الزر عرض في الجانب الأيمن العلوي من لوحة العرض.
- كرر الخطوة 3، 6 لتكوين حق الفراولة .
- انقر نقراً مزدوجاً فوق لوحة المشروع واستيراد ملفات الفيديو الفراولة اليمين و اليسار الفراولة التي صدرت فقط.
- تسليط الضوء على كل من أشرطة الفيديو، وسحبها إلى رمز التكوين في الجزء السفلي من لوحة المشروع. في الشاشة المنبثقة يسأل عن المدة لا تزال، أدخل 3 مع أصفار 5 لمدة 3-ح.
ملاحظة: كل من أشرطة الفيديو، دقة متزامنة، سوف تكون في لوحة المشروع، لكن فقط الفيديو الأعلى في لوحة التشكيل ستكون مرئية. - لعرض صورة أخرى، انقر فوق مقلة العين قليلاً لإيقاف الطبقة. اضغط التحكم/W للسماح عنصر تحكم تناوب الصور في لوحة المعاينة باستخدام المؤشر. استخدام المؤشر، ثم النقر فوق الطبقة العليا وإيقاف تشغيله، قم بضبط الجانب المتعلق بالتناوب أما الأعلى أو أسفل طريقة العرض للتأكد من كل الصور في نفس الطائرة التناوب. ثم قم بضبط X-و Y-الطائرة مباشرة داخل روتين نظارات ثلاثية الأبعاد.
- تسليط الضوء على الطبقة العليا من تكوين الفريق وحدد تأثير > منظور > نظارات ثلاثية الأبعاد من القائمة في الجزء العلوي.
ملاحظة: معلمات 3D "تأثير النظارات" سوف يطفو على السطح داخل لوحة التحكم. - في لوحة التحكم، انقر فوق المربع إلى يمين "رأي اليسار" – إذا لم يتم فصل لوحة التحكم من لوحة المشروع، انقر فوق علامة التبويب لوحة التحكم في الجزء العلوي من لوحة المشروع. قائمة أشرطة الفيديو 2 في لوحة التكوين في قائمة المنسدلة، وتسليط الضوء على الفيديو في قائمة "عرض اليسار". كرر هذه الخطوة من أجل "حق عرض".
- في المربع إلى اليمين عرض ثلاثي الأبعاد، حدد LR الأحمر الأزرق.
- استخدام نظارات أحمر-أزرق، تفقد الرأي في فريق المشروع. إذا كان يبدو أن عرض ثلاثي الأبعاد غير صحيحة، حاول النقر فوق تبديل اليسار واليمين. ضبط المشهد التقارب و المحاذاة العمودية للقضاء على أي إجهاد العين والظلال.
- عند الجانب 3D الفيديو مقبول، تسليط الضوء على تشكيلة بالنقر فوقه وحدد تكوين > إضافة تقديم قائمة الانتظار كما حدث في الخطوة 3، 7. تقديم الفيديو في نفس المجلد مثل الملفات الأخرى في المشروع.
ملاحظة: سوف يكون هذا الملف كبير نوعا. بمجرد الملف قد تم تقديمه، يمكن إعادة تقديمه إلى حجم ملف أصغر باستخدام برامج معالجة الفيديو.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
من المستغرب، الفيديو الأشعة تحت الحمراء من المصنع الفراولة تجميد (1 فيديو تكميلية) أشارت إلى أن ليس جميع أوراق/الزهور جمدت في الوقت نفسه. الأوراق والزهور وجمدت على حدة في درجات حرارة مختلفة، ولكن يترك جمد في وقت سابق من الزهور وعند درجة حرارة أعلى. وبالإضافة إلى ذلك، بدأت بتجميد في الأوراق ولكن ليس بالضرورة في نفس الموضع في كل ورقة. في حين قد وصف هذه النتائج لا سابقا في الفراولة، وجدت نتائج مماثلة في سائر الأنواع النباتية6. مرة واحدة تم تجميد الأوراق، تقدم الجليد أسفل سويقات لتاج المصنع. عندما أصبحت درجة حرارة الثلاجة 1 أو 2 درجة برودة، جمدت الزهور بدءاً كاليكس وينتشر بسرعة في تلات والوعاء (الشكل 1). وظلت الوعاء لون افتح (أكثر دفئا) أطول من معظم أجزاء النبات الأخرى، مما يشير إلى كمية أكبر من المياه تجميد.
عند مقارنة 2D صورة الأشعة تحت الحمراء مع 3D (ارتداء نظارات)، يسهل الصورة ثلاثية الأبعاد لدقة تحديد الترتيب الذي جمد الأوراق الشجر والزهور (الشكل 1). عند عرض الفيديو في 3D، كما أنه من الأسهل لتحديد الموضع الدقيق على الأوراق التي بدأ فيها بتجميد (1 فيديو تكميلية).
وأشارت نتائج البقاء على قيد الحياة (غير معروضة) إلى أنه على الرغم من التجميد، يترك لم يقتل (غير معروضة) بالتجميد. الزهور التي جمدت، من ناحية أخرى، توفي في غضون 3 أو 4 أيام.
أظهر شريط فيديو ثان، هذه المرة من جذور القمح (2 فيديو تكميلية)، تسلسل مثيرة لاهتمام لتجميد. غرق قاعدة هذه الجذور في النمو المتوسط تتألف أساسا من الخث. وقد أضيفت نجارة الجليد قبل تجميد لضمان أن تجميد الجذور. تجميد التنو وقع في حول-0.5 درجة مئوية في منتصف الطريق على طول جذر على الجانب الأيمن. ثم تقدمت بتجميد صعودا إلى تاج المصنع مما تسبب في قاعدة الأوراق الخارجي لتجميد. ثم تقدمت التجميد نازلا في الجذور في الجزء الخلفي من المصنع. لاحظ أنه بدون منظور ثلاثي الأبعاد، فإنه من المستحيل تقريبا لتحديد الترتيب الذي جمد جذور محددة (الشكل 2).
عند النظر في تجميد في جذور (الشكل 2 و التكميلي فيديو 2)، إلا إذا كان ينظر إليها من منظور 2D، أنه سيكون من المستحيل تقريبا تحديد الجذر الذي تم تجميد نظراً لعدم وجود معلومات عن عمق. تجميد منظور ثلاثي الأبعاد لهذا الحدث يمثل الحدث كما حدث في العالم الحقيقي، وإلى حد كبير تحسين قدرة المشاهد على التمييز بين التسلسل من التجمد في جذور الفردية.
رقم 1: مقارنة بين صورة فراولة في 2D إلى نفس الصورة في 3D- هذه الصور هي فريزيفراميس من تكميلية فيديو 1 عرض 2 أوراق وزهرة واحدة من نبات الفراولة التجميد. (أ) هذا الفريق يظهر اليسار العرض فقط، في 2D. (ب) هذا الفريق يظهر العرض 3D النقش. يجب ارتداء النظارات الأحمر والأزرق لمشاهدة هذه الصور في 3D الحقيقي. مقارنة بين فريقي يوضح التحسن الذي طرأ على الإدراك البصري عند هذا الموضوع تم إلقاء القبض عليه في 3D. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2. مقارنة بين الصور لكتلة جذر من القمح في 2D إلى نفس الصورة في 3D- هذه الصور هي فريزيفراميس من تكميلية الفيديو 2. تظهر لوحات A و B كتلة جذر في 2D. (أ) هذا صورة للجذور قبل التجميد، بينما (ب) هذا عن منتصف الطريق من خلال تجميد الحدث. تظهر لوحات ج ود نفس الصور كلوحات A و B ولكن في شكل النقش. (ج) يظهر هذا الفريق كتلة جذر قبل التجميد (المقابلة للفريق A). (ب) هذا صورة من الجذور في نفس النقطة في تجميد الحدث كما هو الحال في الفريق د. يجب عرض لوحات ج ود مع النظارات الأحمر والأزرق لمشاهدة الصور في 3D. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
تكميلية 1 الفيديو: فيديو النقش أحمر-أزرق عرض تجميد في نبات فراولة في 3D. هذا الفيديو تم إنشاؤها باستخدام البروتوكول أثبت هنا. علما بأن النظارات أحمر-أزرق ضرورية لمراقبة الفيديو في 3D. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.
تكميلية 2 الفيديو: فيديو النقش أحمر-أزرق عرض تجميد في جذور القمح في 3D- هذا الفيديو تم إنشاؤها باستخدام البروتوكول أثبت هنا. علما بأن النظارات أحمر-أزرق ضرورية لمراقبة الفيديو في 3D. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
اثنين من كاميرات الأشعة تحت الحمراء ضرورية لهذا البروتوكول، ويجب أن يهدف هذا الموضوع من زوايا مختلفة قليلاً1. وهذا يتطلب العدسات من 5-8 سم عن بعضها البعض، ولكن على حد سواء يجب أن ترمي في نفس المكان في هذا الموضوع يتم تصويره. أعتقد من عدسات الكاميرا 2 كنوع من بديل لعيون المشاهد. الكاميرا الأيسر مماثل للحق في الكاميرا للعين اليمنى والعين اليسرى. بعد تجهيز البرمجيات سوف لون الصورة اليسرى بلون أحمر والصورة الصحيحة بلون أزرق، حتى بارتداء نظارات أحمر-أزرق، العين اليسرى فقط يمكن رؤية الصورة اليسرى والعين الحق الصورة الصحيحة فقط. وهذا يعني أن من المهم استخدام لوح الألوان تدرج الرمادي من البرنامج كاميرا الأشعة تحت الحمراء عند تسجيل الحدث التجميد. وسيجمع الدماغ الصور 2 الذي سيراقب المشاهد في 3D1.
هو خطوة حاسمة أخرى إلى هذا البروتوكول استخدام برامج التقاط الشاشة لالتقاط الإخراج من كل من الكاميرات في نفس الوقت. بواسطة التقاط الإخراج من كل من الكاميرات في نفس الوقت، مضمون مزامنة كاملة من الإخراج من كل من الكاميرات. مزامنة الصور والأيسر هو أحد جوانب الهامة لإنتاج الأفلام ثلاثية الأبعاد وتناقش بالتفصيل في مكان آخر. 1
لمنع حدوث أي إجهاد العين، من المهم أن العمودي والأفقي تلاقي الصور اليسار واليمين الصحيحة. وفي حين ينبغي أن توضع الكاميرات لضمان تقارب صحيح قبل التسجيل، ليس لديهم أن يكون مثاليا. مرحلة ما بعد الإنتاج البرنامج الموصوف هنا تسمح التعديلات في التقارب بين اليمين واليسار، ومن أعلى إلى أسفل، والتناوب. البرنامج سيسمح أيضا النقش الأحمر والأخضر الفيديو إنتاجها إذا لم تتوفر النظارات الأحمر والأزرق.
حد واحد من هذه التقنية هو المطلب للنظارات الأحمر والأزرق لعرض الفيديو ثلاثي الأبعاد. ومن المرجح أن العديد من الأفراد لن يكون أحمر-أزرق النظارات متوفرة بسهولة. أيضا، بينما إنتاج شريط فيديو النقش الأحمر والأزرق هي الطريقة الأسهل والأقل تكلفة إنتاج شريط فيديو ثلاثي الأبعاد، يمكن فقط أنقل الفيديو النقش أحمر-أزرق طريقة عرض لوني محدودة للموضوع. ومع ذلك، يمكن القول أن هذه قيداً ضئيلة منذ إشعاع الأشعة تحت الحمراء، في الواقع، يمكن فقط ملاحظة بتدرج الرمادي. إلا تعتبر الألوان من البشر في الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي.
القرار محدودة في وقت مبكر الأشعة تحت الحمراء التكنولوجيا تجعل من الصعب تحديد المواقع الدقيقة للجليد التنو كذلك الأنسجة التي نشرها الجليد في. التحليل الحراري التفاضلي9 تحسنت القدرة على الكشف عن مواقع نويات الثلج؛ ومع ذلك، يبقى منظور ثنائي الأبعاد الذي يفتقر إلى معلومات عن عمق. الافتقار إلى المعلومات يوفر منظور محدودة ولا تمثل تماما تجميد كما يحدث في العالم الحقيقي.
الأفلام التجارية استخدام تقنيات مختلفة لتصور الصور في 3D، الأكثر شيوعاً يجري التداخل الاستقطاب1. التقنيات الأكثر شعبية تتطلب القبعات الخاصة بعملية تضافر، ولكن تقنيات مجسمة السيارات التي لا تتطلب القبعات في مراحل النمو1. أي من تقنيات العرض ثلاثي الأبعاد، غير متاح لعرض الفيديو الأشعة تحت الحمراء في ثلاثة أبعاد. وبالإضافة إلى ذلك، في حين توفر هذه التقنيات 3D أوضح الفيديو المتاحة، أنها تتطلب المزامنة وأجهزة الإسقاط الخاصة، فضلا عن الأسطح العاكسة للمشروع صور1.
إبلاغ النتائج العلمية بأوضح طريقة ممكنة ضروري لخلق مجتمع سوف تعزز كفاءة وفي الوقت المناسب تقدم في الاكتشافات العلمية. الملاحظات للعالم الذي نعيش فيه، دائماً في ثلاثة أبعاد، ولكن من الصعب أن تمثيل دقيق لتلك الملاحظات باستخدام صور ثنائية الأبعاد فقط. على سبيل المثال، فإنه سيكون من الصعب، أن لم يكن من المستحيل، تحديد دقة root(s) الذي قد جمدت في التصوير بالأشعة تحت الحمراء للتجميد في جذور القمح (الشكل 2). ومع ذلك، باستخدام عملية 3D النقش يجعلها بسيطة نسبيا لتحديد بالضبط الجذرية التي جمدت في وقت ما (الشكل 2D). ومن المسلم به أنه ما زال يتعين تحديد قد جمعت ما هي المعلومات الجديدة (لا يمكن الحصول عليها من بالفيديو 2D) من منظور ثلاثي الأبعاد للتجمد في النباتات. ومع ذلك، ليس من النادر لمعلومات فريدة من نوعها يمكن الحصول عليها عند تحليل المواد النباتية في 3D10. باستخدام الشاشة التقاط البرمجيات وجه التحديد مزامنة الصور اليمين واليسار والبرمجيات المتاحة تجارياً لإنشاء النقش الفيديو، أي المختبر يستخدم البيانات البصرية لفهم العمليات البيولوجية يمكن أن تولد الصور والفيديو في 3D.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
وأيد هذا العمل التمويل داخل وزارة الزراعة.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| T620 Infrared Camera and software | FLIR | 55903-5122 | 2 cameras are needed. Software works only on a Windows-based computer |
| After Effects | Adobe | 15.0.1.73 | Post-Production Video Editing Software |
| Bandicam | Bandisoft | 4.1.2.1385 | Screen Capture Software |
| Laboratory Scissor Jack | Eisco | CH0642A | Steel Platform 13X15 cm |
| Fastening Strap | Velcro | 90441 | To hold camera on jack. Should be at least 60cm long by 2cm wide |
| Media Converter | iSkysoft | 10.0.6 | Software to convert mp4 files to .mov |
References
- Geng, J.
- Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography. HortScience. 30, 140-142 (1995).
- Wimmer, B. History of thermal imaging, Security Sales and Integration. , Framingham, MA, USA. (2011).
- Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography. Plant Physiology. 113, 327-334 (1997).
- Kuprian, E., Tuong, T., Pfaller, K., Livingston, D. P., Neuner, G. Persistent supercooling of reproductive shoots is enabled by structural ice barriers being active despite an intact xylem connection. Public Library of Science ONE. 11, e0163160 (2016).
- Livingston, D. P. III, Tuong, T. D., Murphy, J. P., Gusta, L., Wisniewski, M. E. High-definition infrared thermography of ice nucleation and propagation in wheat under natural frost conditions and controlled freezing. Planta. 247, 791-806 (2017).
- Boyles, R. P., Raman, S. Analysis of climate patterns and trends in North Carolina (1949-1998). Environment International. 29 (2-3), 263-275 (2003).
- Poling, E. B. Managing Cold Events. A Growers' Guide to Production, Economics and Marketing. Poling, E. B. , NC Strawberry Association. Siler City. 75-97 (2015).
- Hacker, J., Neuner, G. Ice porpagaion in plants visualized at the tissue level by infrared differential thermal analysis (IDTA). Tree Physiology. 27, 1661-1670 (2007).
- He, J. Q., Harrison, R. J., Li, B. A novel 3D imaging system for strawberry phenotyping. Plant Methods. 13, 93-101 (2017).
