Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשיקוף צמח תות שדה קפוא 3 מידות. שתי מצלמות אינפרא אדום מוצבים בזווית שונה במקצת משמשים להפקת סרט אדום-כחול טכנולוגיית להתבונן על הקפאת של הצמח 3 מימדים.
Abstract
הקפאת בצמחים ניתן לנטר באמצעות אינפרא-אדום (IR) הדמאה תרמית, כי כאשר המים קופא, זה נותן את החום. אולם, בעיות עם ניגודיות הצבעים לעשות 2 ממדים תמונות אינפרא-אדום (2D) קצת קשה לפרש. הצגת תמונה IR או הוידאו של צמחים קפוא 3 ממדי (3D) תאפשר של זיהוי מדויק יותר של אתרי התגרענות קרח, כמו גם את ההתקדמות של הקפאה. בנייר זה, נדגים אמצעי פשוט יחסית לייצר סרטון אינפרא-אדום תלת-ממד של צמח תות שדה קפוא. תות שדה הוא לתוצר חקלאי חשוב מבחינה כלכלית כי הוא נתון קפיץ לא צפוי להקפיא אירועים בתחומים רבים של העולם. הבנה מדויקת של הקפואות תות תספק מגדלים והן מגדלי עם דרכים חסכוני יותר כדי למנוע נזק לצמחים במהלך הקפאת התנאים.
הטכניקה מערבת מיצוב של שתי מצלמות IR בזוויות שונות במקצת לצלם את תות שדה קפוא. שני הזרמים וידאו תסונכרן דווקא באמצעות תוכנה ללכידת מסך מקליט שתי מצלמות בו זמנית. ההקלטות מכן ייובאו לתוך התוכנה הדמיה ומעובדים בטכניקה של טכנולוגיית. בעזרת משקפיים אדום-כחול, וידאו תלת-ממד זה מקל לקבוע האתר המדויק של קרח התגרענות על משטחים עלה.
Introduction
למרות לחיות בעולם של שלושת הממדים הפיזיים, חוקרים מוגבלות לעתים קרובות לדיווח על תצפיות חזותיות בדו-ממד. תמונות דו-ממד אמנם בדרך כלל מספיקות להעביר מידע חשוב, חוסר מידע על עומק מגבילה את היכולת שלנו תופסים ומבינים את המורכבות של אובייקטים בעולם האמיתי. 1
זה מחסור במידע לגבי העומק מספק תמריץ בהפקת סרטי תלת-ממד בעיקר בתעשיית הקולנוע המסחרי מאז המאה ה-20 המוקדמות1. עם זאת, הפקת מידע ברור 3D ב עדיין תמונות וקטעי וידאו מתעכבת על ידי המורכבויות מעורב בהפקת תמונות אלה. הגישה הפשוטה ביותר כדי לייצר קולנוע תלת-ממד מבוססת על עקרונות שימוש בצילום סטריאוסקופי. צילום סטריאוסקופי מנצל שתי תמונות של אותו אובייקט מזוויות שונות במקצת שאיור תמונת תלת-ממד במוח. כדי להפוך את זה אפשרי, כל עין חייבים להסתכל רק את תדמיתה בהתאמה (קרי, העין השמאלית על התמונה השמאלית, העין הימנית על התמונה הנכונה). מאז העיניים לא טבעי יעשו זאת, כיסוי ראש סטריאוסקופי תוכנן כדי להפוך זה אפשרי1. כמה סטריאוסקופי הצגת טכניקות, כמו גם כמו קיטוב-שזירה, זמן-מרובב, וטכניקות תצוגה ראשי-הר, השתמשו במהלך הפיתוח של סרטי תלת מימד, אבל בשיטת השזירה צבע או טכנולוגיית באמצעות אדום, ירוק (או ציאן) משקפיים היא אחד של טכניקות הפשוטה והזולה ביותר. לסקירה מקיפה של 3D הדמיה וטכניקות שונות של המעורבים, ראה את הסקירה על ידי גנג1.
ניטור קפוא צמחים באמצעות IR צילום תרמי מבוססת על העיקרון כי כאשר המים קופא, זה צריך לוותר על אנרגיה פנימית2. אנרגיה זו היא בצורה של חום, אשר הוא לזיהוי האזור האינפרא-אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. מסוגל להקליט את האנרגיה IR מצלמות היו בשימוש מאז 19293. הדוח שפורסם הראשון בטכנולוגיה IR לסרט קפוא צמחים הוא מ. Cecardi et al. 2, אבל הרזולוציה של המצלמה בשימוש מקשה לקבוע במדויק הרקמה איפה הקפאת מאותחלת. ויזנייבסקי. et al. 4 נקבע אתרים מדויקת יותר של קרח התגרענות של מספר מיני צמחים בעזרת מצלמה ברזולוציה גבוהה יותר. ככל שהטכנולוגיה בשימוש IR צילום תרמי משופר, תמונות ברזולוציה גבוהה הוביל תגליות כגון חסמי מקפיא5 ולוקליזציה הסלולר מדויק של היווצרות קרח6.
קושי אחד לצלם נושאים IR נגרמת על ידי הבדלים קטנים בטמפרטורות. זה יגרום רוב האובייקטים בתוך שדה הראייה להיות בצבע דומה, ולכן קשה לקבוע בדיוק אילו אובייקטים הוא/הם קופאים. זה יכול להיות חשוב בעת קביעת סדר קפוא רקמות ספציפיות, כגון עלים או שורשי חיטה6. אם הוידאו IR של צמחים קפוא יכול לדימות תלת-ממד, המזוןאפשר לשפר את הדיוק של לקבוע איזה חלק של הצמח קפוא בנקודה מסוימת בזמן.
תות שדה הוא יבול באזורים מסוימים של ארצות הברית שבה יורדות הטמפרטורות הקפאה של ניכרת דאגה למגדלים. בתנאים מסוימים גדל והולך, זה נפוץ תות שדה פרחים יופיעו 2-3 שבועות לפני הממוצע באביב שעבר להקפיא. אירוע הקפאת יכול להתרחש בסוף יוני באזורים מסוימים של הרי האפלצ'ים7 , בדרך כלל תוצאות במוות של הפרח. הגנה פרוסט, לפיכך, הוא קריטי עבור מגדלי תות באזורים נתונים אלה להקפיא את האירועים. מגדלי תות בצפון קרוליינה, לדוגמה, פרוסט-להגן, בממוצע בין 4-6 אירועים פרוסט לפני בלום ו 1-2 קופא קשה במהלך המוקדמות פורחים תקופה8. כדי לסייע לפתח אחרים תות שדה קפוא סובלני יותר, חשוב להבין היבטים שונים של ההקפאה, כגון האתרים של קרח התגרענות והתפשטות לחלקים אחרים של הצמח. IR צילום תרמי מספק אמצעי יעיל לטיפול בבעיות אלה.
כאן, אנו משתמשים תות שדה להמחשת טכניקה עבור הקלטת אירועים הקפוא בשיטת טכנולוגיית תלת-ממד. תות שדה הוא גם מתאים עבור דוגמה זו כי עלים, פרחים מופצים באופן נרחב במרחב תלת-ממדי, ואפשר להבחין כאשר צפו בסרטי 2D אינפרא-אדום.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. הכנה
- לאסוף ציוד, חומרים ותוכנות להקליט ולעבד את הוידאו של הצמח קפוא.
- להתחיל מקפיא לתכנות על-ידי הגדרת מתג ההפעלה עלוהגדר את הטמפרטורה 0 ° C. תוכנית ההקפאה כדי להגיע-8 ° C-h 1 ° C.
- במקום אחד בן 6 שבועות תות צמח עם 2-5 פרחים גדל בתוך מיכל 1 ליטר למקפיא.
- להגדיר 2 מצלמות IR (למשל, מצלמות פליר T620) באמצעות רצועות הצמדה גוש עץ קטן כדי לייצר את הזווית הנכונה התכנסות של העדשות.
הערה: המרחק האופטימלי מרחב המרכז של עדשות המצלמות 2 נחשבת בדרך כלל להיות זהה המרחק בין העיניים1 או כ- 7 ס מ. - הר שתי המצלמות ג'ק מעבדה 10 x 10 ס מ, מיקום השקע במקפיא קרוב מספיק למפעל כדי לאפשר לתמונה להיות ממוקד. התאם את המצלמות אנכית או אופקית כך מאותו חלק של הצמח הוא גלוי של שתי מצלמות. השתמש את ג'ק למיקום שתי המצלמות אנכית בצורה כזאת, כי 2 תמונות מכילים את כל המפעל, חלק של הקרקע.
- לחבר את 2 מצלמות באמצעות מחבר USB לשקעים USB במחשב.
- חבר את השקעים ג / 2 שתי מצלמות כדי לאפשר ניטור רציף של הצמחים.
2. המחשב וההתקנה תוכנה להקלטה
- פתיחת 2 חלונות (1 חלון לכל מצלמה) של התוכנה על-ידי לחיצה כפולה על הסמל של התוכנה מצלמת אינפרא-אדום 2 x. בצע את ההוראות בתפריט ' עזרה ' כדי לחבר את המצלמה שמאלה בחלון השמאלי ואת המצלמה ימינה בחלון הנכון.
הערה: הפרטים עבור שימוש בתוכנה ניתן לגשת דרך התפריט ' עזרה '. לוח מונוכרומטי היא המתאימה ביותר עבור דוגמה זו עקב הצורך בשימוש אדום-כחול לציפוי רינדור 3D. - פתח את התוכנה ללכידת מסך על-ידי לחיצה כפולה על הסמל עבור התוכנית. להתאים את המסגרת לכידת על ידי לחיצה וגרירה המסגרת אז זה כולל שתי מצלמות כדי לאפשר של לכידת מסך של שתי מצלמות בו זמנית.
הערה: מסך לכידת זרם הווידאו של שתי מצלמות בו זמנית חיוני משום שהוא מאפשר סנכרון מושלם של תצוגות שמאלה וימינה. - להקליט הוידאו בדרגות 3-h עיבוד קל בתוכנת עיבוד וידאו.
הערה: זה בלתי אפשרי לדעת בדיוק מתי הצמח יהיה להקפיא, לכן חשוב להקליט זמן מה לפני האירוע ההקפאה. האפשרות להקליט בקטעים היא תכונה של תוכנה זו, לכן מומלץ כי זה מוגדר כדי להקליט במשך 3 שעות. התוכנה לשמור באופן אוטומטי את ההקלטה 3-h, ולאחר מכן להתחיל הקלטות חדשות. הקובץ עבור כל 3-h הקלטה אוטומטית יינתן רצף מספרי אחרי השם. כל קובץ וידאו יהיו בין 10 ל- 20 GB, אז ודא כי מספיק שטח זמין בדיסק קשיח עבור קבצים מרובים בסדר גודל כזה. - הפעלת התוכנית מקפיא על-ידי בחירת להפעיל התפריט בקר ולהתחיל לכידת מסך. לאחר מכן לחץ על לחצן Rec על החלון. ודא כי החלוקה לרמות מציג את האזור של המסך בשבי הופך לאדום.
- להקליט את הצמח תות שדה קפוא ל- 8 ° C והחזק את הטמפרטורה של מקפיא לשעה.
- להעלות את הטמפרטורה של המקפיא-2 ° C h עד במקפיא +2 מעלות צלזיוס. לעצור את ההקלטה.
הערה: הכוללת הקפאת הזמן היא 14 h. - המר את הקבצים עניין מתבנית .mp4 .mov באמצעות תוכנת המרה של הקובץ.
הערה: במקרה זה, קובץ h 3 יחיד המכיל אירועים ההקפאה 1 או יותר ייעשה שימוש.
3. עיבוד וידאו באמצעות סרטון הדמיה תוכנה
הערה: תוכנות ליצירת תמונות וידאו ייעשה שימוש בדוגמה זו. הדרכות כיצד להשתמש בתוכנה זמינים באינטרנט. דוגמה זו יניחו ידע בסיסי של התוכנה. ההנחה היא ההבנה של מונחים כגון "קומפוזיציה", "שכבה", ו "לעיבוד תור", כמו גם לוחות שונים, כיצד לטפל בהם.
- לחץ פעמיים במקום כלשהו בתוך החלונית ' פרוייקט ' כדי לייבא את הקובץ. mov עניין תוכנת הדמיה, גרור את הקובץ אל הסמל ' קומפוזיציה ' בחלק התחתון של החלונית ' פרוייקט '. ואז לשמור את הפרוייקט לאותה תיקיה המכיל קטעי וידאו מקוריים.
הערה: וידאו מוקלט יהיה גלוי בחלונית התצוגה המקדימה. - לחץ על סמל האזור של עניין לאורך החלק התחתון של חלון התצוגה המקדימה, באמצעות הסמן, מתאר רק את ההקלטה מן המצלמה השמאלית.
- גרור על אותו סרטון .mov הסמל הרכב כדי ליצור הרכב השני של אותו סרטון. חזור על שלב 3.3, אבל הפעם, השתמש הסמן כדי לבחור רק המצלמה ימינה.
- בחר את הרכב > חיתוך מבנה שכבות האזור של אינטרס עבור התצוגה השמאלי. חזור על הפעולה עבור התצוגה. לשנות את הרכב אחד כדי לציין שהוא ימין ועל שמאל.
- לסמן את הרכב השמאלי על-ידי לחיצה על זה, בתפריט הראשי בחלק העליון, בחירת הרכב > הוספה לתור רינדור.
- בתור רינדור, לחץ על מודול וודא כי הסרטון יוצג ככתב וידאו (למשל, וידאו QuickTime). לחצו על ' קביעות רינדור ' כדי להפחית את הרזולוציה כדי לאפשר של רינדור מהיר יותר. לחץ על הפלט, שם וידאו תות שמאל, ולשמור אותו באותה תיקיה שבה את ההקלטה המקורית ואת הפרוייקט. לחץ על שמורולאחר מכן לחץ על לחצן רינדור בצד הימני העליון של החלונית ' רינדור '.
- חזור על צעד 3.6 ההרכב תות ימינה .
- לחץ פעמיים על החלונית ' פרוייקט ' ויבא תות תות ימינה ושמאלה קטעי וידאו כי היו רק שניתנו.
- להדגיש שני סרטוני הווידאו ולגרור אותם אל הסמל ' קומפוזיציה ' בחלק התחתון של החלונית ' פרוייקט '. במסך הנפתח מבקש עדיין משך, הזן 3 באפסים 5 עבור משך 3-h.
הערה: שני סרטוני הווידאו, בדיוק מסונכרנת, תהיה בחלונית ' פרוייקט ', אך רק הווידאו העליון בפאנל הקומפוזיציה יהיה גלוי. - כדי להציג את התמונה השנייה, לחץ על גלגל העין קטן כדי לבטל את השכבה. הקש שליטה/W כדי לאפשר פקד המסתובבת של התמונות בחלונית התצוגה המקדימה באמצעות הסמן. באמצעות הסמן, לחיצה על השכבה העליונה, להתאים את ההיבט המסתובבת של החלק העליון או התחתון התצוגה כדי לוודא גם תמונות נמצאים באותו מישור הסיבוב. ואז להתאים את המטוס X ו- Y ישירות בתוך קוד המקור של משקפי 3D.
- להאיר את השכבה העליונה של החלונית ' קומפוזיציה ', בחר אפקט > מבט > משקפי תלת-ממד מתוך התפריט בחלק העליון.
הערה: הפרמטרים עבור 3D משקפיים אפקט יופיע בתוך לוח הבקרה. - בחלונית ' בקרה ', לחץ על התיבה בצד ימין של "מבט שמאלה" — אם לוח הבקרה אינו מופרד מהחלונית ' ' פרוייקט, לחץ על הכרטיסיה של לוח הבקרה בחלק העליון של החלונית ' פרוייקט '. רשימה של קטעי וידאו 2 בפאנל הקומפוזיציה בתפריט הנפתח, לסמן את הוידאו ברשימה עבור התצוגה"שמאל". חזור על שלב זה עבור "תצוגה נכון".
- בתיבה בצד ימין של תצוגת תלת-ממד, בחרו LR כחול אדום.
- בעזרת משקפיים אדום-כחול, בדוק את התצוגה בחלונית ' פרוייקט '. אם התצוגה 3D נראה שגוי, נסה ללחוץ על החלף משמאל לימין. להתאים למקום התכנסות יישור אנכי כדי לחסל כל זן לברורות ועין.
- כאשר ההיבט תלת-ממד של הווידאו קבילה, לסמן את ההרכב על ידי לחיצה על אותו ובחר הרכב > הוסף לעיבוד תור כפי שנעשה בשלב 3.7. רינדור הוידאו לתוך באותה תיקיה שבה הקבצים האחרים בפרויקט.
הערה: קובץ זה יהיה די גדול. ברגע שהקובץ כבר שניתנו, זה יכול להיות מחדש לאחר הרינדור גודל קובץ קטן יותר שימוש בתוכנת עיבוד וידאו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
באופן מפתיע, וידאו IR של צמח תות שדה קפוא (1 וידאו משלימה) ציינו כי לא כל עלים/פרחים קפא באותו זמן. העלים ופרחים קפא בנפרד בטמפרטורות שונות, אך העלים קפא מוקדם יותר מאשר את הפרחים, בטמפרטורה גבוהה. בנוסף, הקפאת החל העלים אך לא בהכרח במיקום זהה על כל עלה. ואילו תוצאות אלו לא שתוארו קודם לכן בתות, תוצאות דומות נמצאו מינים אחרים צמח6. ברגע העלים היו קפואים, הקרח התקדמה במורד הפטוטרת לבית המלוכה של הצמח. כאשר הטמפרטורה למקפיא הפך מעלות 1 או 2 קר, שהפרחים קפא שמתחילים בהגביע והפצת במהירות לתוך עלי הכותרת ואת קיבול (איור 1). מצעית נשארו בצבע בהיר יותר (יותר חם) יותר מאשר רוב צמח חלקים אחרים, מציע כמות גדולה יותר של מים קפואים.
כאשר משווים את תמונת אינפרא-אדום 2D עם 3D (משקפיים), תמונת התלת-ממד מקל לקבוע בדיוק את הסדר שבו העלים והפרחים קפא (איור 1). בעת הצגת הוידאו תלת-ממד, זה גם קל לקבוע את המיקום המדויק על העלים שם הקפאת החל (תוספת 1 וידאו).
התוצאות הישרדות (לא מוצג) הראו כי למרות ההקפאה, העלים לא נהרגו (לא מוצג) על-ידי מדיניות ההקפאה. הפרחים שהקפיאה, מצד שני, מתו בתוך 3 או 4 ימים.
סרטון נוסף, הפעם שורשי חיטה (2 וידאו משלימה), הראה מרצף מעניין של קירור. הבסיס של שורשים אלה שקעה בגידול בהיקף בינוני בעיקר של כבול. שבבי קרח נוספו לפני ההקפאה על מנת להבטיח שהשורשים יקפאו. הקפאת התגרענות התרחש באודות - 0.5 ° C בליסירמה, שורש בצד ימין. ואז הקפאת התקדם מעלה הכתר של הצמח גורם הבסיס של העלים החיצוניים להקפיא. ההקפאה ואז התקדמה כלפי מטה שורשים בתוך המפעל. שים לב, ללא פרספקטיבה תלת-ממד, זה כמעט בלתי אפשרי לקבוע את הסדר שבו השורשים ספציפי קפא (איור 2).
כאשר בוחנים קפוא שורשים (איור 2 ו- 2 הסרטונים משלימה), אם רק פרספקטיבה דו-ממדית שהוצג, זה יהיה כמעט בלתי אפשרי לקבוע איזה שורש היה קפוא בגלל העדר מידע על עומק. פרספקטיבה תלת-ממד של זה להקפיא מייצג אירוע האירוע שהתרחשה בעולם האמיתי, מאוד משפר את היכולת של הצופה להבחין את רצף קפוא שורשים בודדים.
איור 1: השוואה בין תמונה של תותים בדו מימד תמונה זהה ב- 3D- תמונות אלה הן freeze-frames משלימה Video 1 מציג 2 עלים ופרח בודד של צמח תות שדה קפוא. (א) לוח זה מראה משמאל תצוגה בלבד, בדו-ממד. (B) לוח זה מראה את הנוף טכנולוגיית תלת-ממד. חובה לחבוש משקפיים אדום-כחול כדי לראות את התמונה ב- 3D אמיתי. השוואה בין שני לוחות ממחיש את השיפור בתפיסה חזותית כאשר הנושא כבר נתפס ב- 3D. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
באיור 2. השוואה בין תמונות של מסה השורש של חיטה בדו מימד תמונה זהה ב- 3D- תמונות אלה הן freeze-frames 2 הסרטונים משלימה. לוחות A ו- B הצג את המסה שורש ב- 2D. (א) זו תמונה של השורשים לפני קפוא, בזמן (B) זה בערך באמצע האירוע מקפיא. C ו- D מראות את אותן תמונות לוחות A ו- B , אלא בתבנית טכנולוגיית. (ג) לוח זה מראה את המסה שורש להקפאה (תואם לפאנל A). (B) זו תמונה של השורשים בנקודת באותו האירוע ההקפאה כמו לוח D. לוחות C ו- D יש להציג עם אדום-כחול משקפיים כדי לראות את התמונות ב- 3D. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
משלימה 1 וידאו: אדום-כחול טכנולוגיית וידאו המציג קפוא צמח תות שדה ב- 3D. סרטון זה הופק באמצעות פרוטוקול הפגינו כאן. שים לב אדום-כחול משקפיים הצורך לבחון את הוידאו ב- 3D. אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.
משלימה 2 וידאו: אדום-כחול טכנולוגיית וידאו המציג קפוא חיטה שורשים ב- 3D- סרטון זה הופק באמצעות פרוטוקול הפגינו כאן. שים לב אדום-כחול משקפיים הצורך לבחון את הוידאו ב- 3D. אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
שתי מצלמות IR הנחוץ עבור פרוטוקול זה, הם חייב להיות מכוון את הנושא מזוויות שונות במקצת1. זה ידרוש את העדשות כדי להיות בין 5-8 ס מ אחד מהשני, אבל שניהם חייב להיות מכוון באותו המקום על הנושא כדי להצטלם. לחשוב על עדשות מצלמה 2 כסוג של הפונדקאית לעיניים של הצופה. המצלמה שמאלה הוא אנלוגי לאופרטור העין השמאלית, המצלמה ימינה אל העין הימנית. תוכנת עיבוד דפוס לצבוע את התמונה השמאלית צבע אדום ואת הדימוי הנכון לצבע כחול, כך על-ידי משקפיים אדום-כחול, העין השמאלית רואה רק את התמונה השמאלית, עין הימין רק את התמונה הנכונה. משמעות הדבר היא כי חשוב להשתמש בלוח הצבעים גווני אפור של התוכנה מצלמת IR בעת הקלטת האירוע ההקפאה. המוח ישלב את 2 תמונות אשר הצופה תקפידו 3D1.
עוד צעד קריטי כדי פרוטוקול זה הוא השימוש של תוכנה ללכידת מסך כדי ללכוד את הפלט של שתי מצלמות בו זמנית. על-ידי לכידתו הפלט של שתי מצלמות בו זמנית, סנכרון מושלם של הפלט של שתי המצלמות מובטחת. סנכרון תמונות ימינה ושמאלה היבט חיוני של סרטי תלת מימד, הם בהרחבה במקום אחר. 1
כדי למנוע כל מאמץ בעיניים, חשוב כי האנכי והתכנסות אופקי של תמונות ימינה ושמאלה נכונים. אמנם רצוי למקם את המצלמות כדי להבטיח מחיבור הנכונה לקראת ההקלטות, הם לא חייב להיות מושלם. פוסט-פרודקשן והתוכנה המתוארת כאן יאפשר התאמות בהתכנסות ימין-שמאל, למעלה-למטה ו המסתובבת. התוכנה תאפשר גם טכנולוגיית אדום ירוק וידאו כדי להיות מיוצר אם אדום-כחול המשקפיים אינם זמינים.
מגבלה אחת של הטכניקה היא הדרישה של משקפיים אדום-כחול כדי להציג וידאו תלת-ממד. סביר כי אנשים רבים לא יהיו זמינים משקפיים אדום-כחול. בנוסף, בזמן הפקת סרטון טכנולוגיית אדום-כחול היא הדרך הקלה והזולה להפיק סרטון תלת-ממד, אדום-כחול טכנולוגיית וידאו יכול להעביר רק נוף כרומטית מוגבלת של הנושא שלהם. עם זאת, זה ניתן לטעון הגבלה חסר חשיבות מכיוון קרינת IR, במציאות, יכול רק להיות שנצפו בגווני אפור. צבעים נתפסים רק על ידי בני האדם החלק הגלוי של הספקטרום האלקטרומגנטי.
הרזולוציה מוגבל בטכנולוגיית IR מוקדם הקשו לקבוע את מיקומם המדויק של קרח התגרענות גם כמו אילו רקמות מופצות לתוך הקרח. אנליזה תרמית דיפרנציאלית9 שיפר את היכולת לזהות אתרים של קרח התגרענות; עם זאת, הוא נשאר מבט 2-ממדי חסר מידע על עומק. חוסר מידע מספק נקודת מבט מוגבל, לא לגמרי מייצגים קפוא כאשר היא מתרחשת בעולם האמיתי.
סרטים מסחריים בטכניקות שונות להמחשת תמונות 3d, הנפוצים ביותר להיות קיטוב השזירה1. הטכניקות הפופולריות ביותר לדרוש את הרסן ספציפית בתהליך הסבוכה, אבל טכניקות אוטומטי-סטריאוסקופי שאינם מצריכים כיסוי ראש נמצאים בשלבים התפתחותיים1. אף אחד של טכניקות עיבוד תלת-ממד, לעומת זאת, הינם זמינים עבור הצגת וידאו IR ב- 3 מידות. בנוסף, בעוד שיטות אלה לספק את הברור ביותר 3D וידאו זמינים, הם דורשים סינכרון, מכשירי הקרנה מיוחדת, כמו גם משטחים משקפים אשר על פרויקט של תמונות1.
תקשורת ממצאים מדעיים בצורה הברורה ביותר ביותר חיוני ליצירת קהילה אשר יקדם את התקדמות יעיל ומתוזמן של התגליות המדעיות. תצפיות על העולם בו שאנו חיים תמיד נמצאים 3 מידות, אבל זה קשה לייצג באופן מדויק את תצפיות אלה באמצעות רק תמונות דו-ממד. לדוגמה, זה יהיה קשה, אם לא בלתי אפשרי לקבוע בדיוק אשר root(s) היה קפוא ב- IR ההדמיה של ההקפאה בשורשים חיטה (איור 2B). עם זאת, באמצעות תהליך טכנולוגיית תלת-ממד הופך זאת לפשוט יחסית לקבוע בדיוק אילו שורש קפא באיזו שעה (איור דו-ממדי). אמנם, זה נשאר שיקבע איזה מידע חדש (לא בר השגה של צילום וידאו 2D) עשוי לבוא מנקודת מבט תלת-ממד על הקפאת בצמחים. עם זאת, זה לא יוצא דופן עבור מידע ייחודי ואפשר להשיג בעת ניתוח חומר צמחי 3D10... באמצעות מסך לכידת תוכנה לסינכרון במדויק את התמונות מימין, תוכנה זמינים מסחרית כדי ליצור של טכנולוגיית וידאו, בכל מעבדה המשתמשת נתונים חזותיים כדי להבין תהליכים ביולוגיים ניתן להפיק תמונות וקטעי וידאו תלת-ממד.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים אין לחשוף.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכה על ידי משרד החקלאות מימון ללא צורך במיקור חוץ.
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. 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. 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).
