Hệ thống hình ảnh kiểu hình hạt giống Videometer Field

Videometer Lite sử dụng hệ thống nguồn sáng nhấp nháy LED, kết hợp hiệu quả 7 phép đo bước sóng và tạo ra một hình ảnh quang phổ hợp nhất, mỗi pixel tương ứng với một phổ phản xạ khác nhau. Thiết bị này bao gồm ánh sáng khả kiến cũng như dải hồng ngoại NIR để phát hiện chính xác và toàn diện các loại hình cây trồng, bệnh thực vật và nhiều hơn nữa. Có thể được mang lên giá đỡ xe đẩy, sử dụng trên cánh đồng hoặc cầm tay, Videometer Lite di động này là một nền tảng hình ảnh đa chức năng.

Hệ thống hình ảnh kiểu hình hạt giống Videometer FieldChức năng chính

Kết hợp các lợi ích của hình ảnh quang phổ và hình ảnh nhìn thấy

Hình ảnh về hạt giống, kiểu hình bệnh tật

Thiết kế di động, dễ dàng mang đến nhà kính hoặc sử dụng trong tự nhiên

Chức năng hiệu chuẩn, dữ liệu có thể lặp lại

Phần mềm được thiết kế bởi các chuyên gia giàu kinh nghiệm dựa trên kinh nghiệm ứng dụng, dễ vận hành, giải quyết các vấn đề gặp phải trong ứng dụng nông nghiệp

Sửa màu tích hợp

Tiêu chuẩn 7 dải quang phổ và đang được nâng cấp liên tục

Mô tả sản phẩm

Hệ thống này cũng có thể tiến hành đo lường hình ảnh thông lượng cao đối với vi khuẩn, nấm, trứng côn trùng, tiến hành độc tính học hoặc các nghiên cứu khác, dùng để kiểm tra chất lượng chính xác, toàn diện đối với ngũ cốc thực phẩm, cây trồng, thịt, v.v. Hình ảnh được tạo ra bởi Videometer có thể được phân tích bởi các hệ thống phân tích khác như Matlab. Xem xét rằng Videometer Lite có thể cần phải được mang thường xuyên đến nhà kính, tự nhiên hoặc nơi khác để đo lường, nó được thiết kế theo phong cách di động.

Phần mềm làm việc của VideometerLab Lite được phát triển bởi đội ngũ tin sinh học và phần mềm mạnh mẽ của VideometerLab, xem xét đầy đủ các yêu cầu trong ứng dụng thực tế, dễ vận hành và mạnh mẽ. Videometer vẫn đang không ngừng nghiên cứu, nâng cấp các thuật toán mới phù hợp với mọi nhu cầu.

VideometerLab Lite Portable Seed Phenotype Multi Spectrum Imaging System thu thập thông tin hữu ích bằng cách đo hình ảnh của hạt giống dưới đèn flash tần số LED ở 7 bước sóng khác nhau (dải bước sóng 405-850nm). Những hình ảnh này có thể được sử dụng phân tích độc lập hoặc được xếp chồng lên nhau để tạo thành hình ảnh màu có độ phân giải cao. Mô - đun tích hợp cơ bản, bao gồm 7 hệ thống hình ảnh đa phổ băng tần. Phần mềm có thể thực hiện hiệu chuẩn màu, nhận dạng nhãn, chuyển đổi biểu đồ thang xám, v.v.

Ứng dụng hệ thống hình ảnh kiểu hình đa phổ trong lĩnh vực này

Phân tích/đào đặc điểm kiểu hình, liên kết kiểu gen-kiểu hình

Chăn nuôi nông nghiệp

Làm vườn, tin học nông nghiệp

Phân tích chất lượng trái cây

Nghiên cứu bệnh lý thực vật

Phân tích sinh khối

Nghiên cứu nảy mầm hạt giống

Nghiên cứu chống nghịch đảo

Các thông số để đo trực tiếp

kích thước

Hình dạng

màu sắc

Kết cấu hình thái

Cấu trúc phổ

Thành phần quang phổ liên quan đến hóa học bề mặt

Đếm

Đo lường hoặc tính toán gián tiếp

Hạt giống tinh khiết

Tỷ lệ nảy mầm

Tỷ lệ nảy mầm

Hạt giống Vitality

Sức khỏe hạt giống

Hạt giống trưởng thành

Hạt giống cuộc sống vv

Các tính năng chính

Các quả cầu tích hợp cung cấp ánh sáng đồng nhất và phân tán

Hình ảnh phổ và phân tích định lượng đạt được trong 10-15 giây

7 Bước sóng/nguồn sáng khác nhau

3 megapixel/bước sóng, có sẵn, độ phân giải 21 megapixel/khung hình

Thiết bị tiêu chuẩn bao gồm hiệu chuẩn thiết bị dễ sử dụng

Chức năng đo màu tiên tiến so với công nghệ RGB truyền thống

Tự động chuyển đổi dải động theo yêu cầu ứng dụng

Tuổi thọ nguồn sáng dài, lên đến 100.000 giờ

Tăng cường ổn định công nghệ nguồn sáng LED

Phần mềm khám phá mạnh mẽ cho nghiên cứu

Dễ dàng sử dụng công cụ xây dựng công thức ứng dụng thông thường (mô hình hóa)

Tính năng hình ảnh

Kiểm tra nhanh, không phá hủy

Chỉ mất 10-20 giây để xử lý mỗi mẫu bao gồm cả xử lý

Kết hợp với các công nghệ đột phá khác

Đo lường linh hoạt cao

Trọng tâm chính: có thể giặt lại, truy xuất nguồn gốc, độ bền, khả năng truyền tải

Thông số kỹ thuật

Thời gian phân tích đầy đủ 10-15 giây/mẫu

Nguồn điện: 5 V DC 3 A

Tiêu thụ điện năng 300 VA

Hoạt động nhiệt độ môi trường: 5-40 ℃, lưu trữ -5-50 ℃

Độ ẩm môi trường 20-90% RH RH RH, không ngưng tụ

Phần mềm thay thế: Bộ công cụ xử lý hình ảnh (IPT)

Hộp công cụ hình ảnh quang phổ (MSI)

Hộp công cụ Spot

Kích thước thiết bị: 270 mm (h) * 240 mm (w) * 200 mm (d)

Trọng lượng: 1,1kg

Ứng dụng hệ thống hình ảnh kiểu hình hạt giống Videometer Field

Phát hiện hạt giống rau bina

Tóm tắt: Các xét nghiệm sức khỏe hạt giống rất tốn thời gian và đòi hỏi nhiều thử nghiệm về các đặc tính của nấm gây bệnh trên hạt. Đại học Aarhus đã thử nghiệm một phương pháp mới sử dụng hệ thống thị giác đa quang phổ để xác định các đặc tính bề mặt của các bệnh nấm khác nhau trên rau bina (chi rau bina). Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng hình ảnh đa quang phổ với bước sóng từ 395-970 nm có thể được sử dụng để phân biệt giữa hạt rau bina không bị nhiễm bệnh và những người bị nhiễm bệnh hoàng yến, Fusarium, Staphylococcus, Mycobacterium và Cryptosporia. Phân tích phân tách dựa trên cường độ điểm ảnh trung bình, phân tích phân biệt điển hình (CDA) và khoảng cách phân loại Jeffries Matusita (JM) cho thấy sự kết hợp của phổ hồng ngoại gần (NIR) và phổ nhìn thấy (VIS) có thể xác định hạt giống không bị nhiễm bệnh từ 80-100% phạm vi. Chỉ sử dụng NIR để phân loại, tỷ lệ phân tách giữa hạt không bị nhiễm và hạt bị nhiễm Fusarium là 26-88%. Streptosporia và Fusarium có thể được phân biệt với nhau hoặc với Mycobacterium, Rotaria và Stemophylla. Sự phân lập của vi khuẩn Mycobacteria, Rota và Stemophylla đòi hỏi sự phát triển hơn nữa trước khi áp dụng thực tế.

Hình 1. Trung bình cường độ pixel ở các bước sóng khác nhau cho sáu loại hạt nhiễm tự nhiên. Tính toán trung bình dựa trên ROI 18 × 18 pixel trong hình ảnh đa phổ

Biểu đồ hiển thị trong Hình 1 cho thấy trung bình cường độ pixel cho tất cả sáu loại hạt giống ở 19 bước sóng khác nhau. Ở bước sóng thấp hơn (395-505nm), tất cả sáu loại có cường độ trung bình dưới 40. Ở bước sóng 850-970 nm, giá trị trung bình của hạt giống không bị nhiễm và bị nhiễm Fusarium cao hơn các hạt khác (mạnh hơn 110), trong khi hạt giống bị nhiễm Streptosporia có giá trị trung bình dưới 30. Sự khác biệt giữa các hạt giống trong cùng một lớp cho thấy rằng vi khuẩn Streptosporia có đặc điểm nhất quán, thay đổi từ 60-120 cường độ pixel được đo bằng bước sóng hồng ngoại gần so với các chi Roulette và Staphylococcus. Hạt giống không bị nhiễm và nhiễm Fusarium đồng nhất hơn, nhưng can thiệp vào hai loại còn lại (dữ liệu không hiển thị).

Hình 2. Chụp ảnh sáu nhóm hạt bằng ánh sáng nhìn thấy (550nm) (a) và ánh sáng hồng ngoại gần (890nm) (b). Các hạt giống được chia thành sáu nhóm, mỗi nhóm có ba hạt: 1) hạt giống không bị nhiễm bệnh, 2) Staphylococcus 3) Fusarium genus, 4) Mycobacterium genus, 5) Rotacea genus và 6) Alternative Streptogen genus

Trong hình ảnh đại diện cho bước sóng ánh sáng khả kiến (395-700 nm), tất cả các hạt có màu đen và không thể phân biệt được sáu loại hạt (Hình 2a). Trong hình ảnh đại diện cho bước sóng NIR (850-970 nm), có thể phân biệt trực quan giữa hạt không bị nhiễm bệnh và hạt bị nhiễm bệnh, ngoại trừ hạt bị nhiễm thuộc chi Fusarium, trông giống như hạt không bị nhiễm bệnh (Hình 2b). Trong sáu loại mô hình phân phối phản xạ (được đo bằng cường độ pixel), hạt giống của nhiễm trùng nhân tạo và nhiễm trùng tự nhiên được so sánh (Hình 3). Bước sóng NIR được biểu diễn bằng một đồ thị dựa trên dữ liệu 890 nm. Đối với các hạt bị nhiễm trùng tự nhiên và nhân tạo, ba nhóm mô hình được hiển thị với đỉnh điểm thấp (Streptosporia), trung bình (Stemophylla, Mycobacterium và Wilia) và cường độ pixel cao (không bị nhiễm và Fusarium) (Hình 3 c+d). Trong bước sóng nhìn thấy được thể hiện ở 550 nm, không có nhóm nào, nhưng đỉnh của lớp có cường độ pixel thấp của hạt bị nhiễm tự nhiên và nhân tạo (Hình 3 a+b).

Hình 3. Biểu đồ cho thấy sự phân bố phản xạ của sáu loại hạt: hạt bị nhiễm trùng nhân tạo bị bắt ở 550nm; Hạt giống nhiễm trùng tự nhiên mà vịnh bắt được ở 550nm; C. Hạt bị nhiễm nhân tạo bị bắt ở 890nm và d. Hạt bị nhiễm tự nhiên bị bắt ở 890nm

Kết quả so sánh theo cặp sử dụng bước sóng nhìn thấy được và gần hồng ngoại cho thấy chỉ có 3 trong số 15 cặp có thể được tách ra trong tất cả sáu hạt giống (dữ liệu không được hiển thị). Nói chung, hạt không bị nhiễm bệnh có thể được phân lập từ hạt bị nhiễm nấm, chỉ một số ít có khoảng cách JM từ 80-94%. Việc phân lập Phyllophysis, Mycobacteria và Staphylococcus thu được giá trị JM thấp hơn, cho thấy chúng khó phân lập hơn.

Khoảng cách Jefferies Matusita, dựa trên bước sóng của vùng cận hồng ngoại, cho kết quả tương tự, ngoại trừ hạt không bị nhiễm được phân lập từ hạt nhiễm Fusarium spp., trong đó giá trị JM dao động từ 26-88% (Bảng 2). Kết quả tương phản được tìm thấy trong dữ liệu trong Bảng 3 dựa trên bước sóng ánh sáng khả kiến, trong đó khoảng cách JM giữa hạt bị nhiễm và hạt không nhiễm thuộc chi Fusarium dao động từ 92-100%. Các giá trị số 14-100% được tìm thấy bằng cách so sánh các chi Staphylococcus, Phyllophysis, Fusarium và Mycosporus (Bảng 3), cho thấy việc tách các hạt bị nhiễm nấm khỏi nhau khó khăn hơn khi sử dụng bước sóng ánh sáng khả kiến làm phương pháp đo.

Công ty TNHH Công nghệ Boput Bắc KinhLà tổng đại lý khu vực Trung Quốc của các sản phẩm Videometer của Đan Mạch, chịu trách nhiệm hoàn toàn về việc quảng bá, bán hàng và dịch vụ hậu mãi của các sản phẩm loạt tại thị trường Trung Quốc.