Videometer圃場種子表現型イメージングシステム

Videometer LiteはLEDストロボ光源システムを採用し、7つの波長測定を効果的に組み合わせ、ピクセルごとに異なる反射スペクトルに対応するスペクトル合一の融合スペクトル画像を生成した。この装置は可視光及びNIR近赤外帯域を含み、作物の表現型、植物病害などの精密、全面的な検査に用いられる。このポータブルVideometer Liteは、カートスタンドに搭載し、畑で使用したり、手に持って使用したりすることができる多機能イメージングプラットフォームです。

Videometer圃場種子表現型イメージングシステム主な機能

可視光イメージングとスペクトルイメージングの利点を組み合わせる

種子、病害表現型イメージング

温室や野外での使用に便利なポータブル設計

標準キャリブレーション機能、データ重複可能

経験豊富な専門家が応用経験に基づいて設計したソフトウェアは、操作が簡単で、農業応用における問題を解決する

組み込み色補正

7つのスペクトル帯域を標準装備し、アップグレード中

製品説明

このシステムは細菌、真菌、卵などに対して高スループットイメージング測定を行い、食品穀物、作物、肉などに対して正確、全面的な品質検査を行うための毒性学またはその他の研究を行うこともできる。Videometerシステムが画像を生成するには、Matlabなどの他の分析システムを使用して分析することができます。Videometer Liteは、温室、野外、または他の場所に常に持ち込んで測定する必要があることを考慮して、携帯可能なスタイルに設計されています。

VideometerLab Liteの作業ソフトウェアは、Videometer社の強力な生物情報学とソフトウェアチームによって開発され、実際の応用における需要を十分に考慮し、操作が簡単で、機能が強い。Videometerはまだ新しいアルゴリズムを研究し、アップグレードし続けており、さまざまなニーズに適しています。

VideometerLab Lite携帯種子表現型マルチスペクトルイメージングシステムは、7種類の異なる波長（波長範囲405〜850 nm）のLED周波数フラッシュ下での種子のイメージングを測定することにより有用な情報を取得する。これらの画像は独自に分析して使用することも、重ね合わせて高解像度の色画像を合成することもできます。7バンドマルチスペクトルイメージングシステムを含む基礎統合モジュール。ソフトウェアは色のキャリブレーション、ラベルの識別、グレースケールマップの変換などを行うことができます。

フィールドマルチスペクトル表現型イメージングシステムの応用

表現型形質解析/マイニング、遺伝子型-表現型関連

農業育種

園芸学、農業情報学

果実品質分析

植物病理研究

バイオマス分析

種子発芽研究

抗逆研究

直接測定パラメータ

サイズ

形状

色

形態テクスチャ

スペクトル構造

表面化学に関連するスペクトル成分

計数

間接測定または計算

シード純度

発芽率

発芽率

種子活力

種子の健康度

種子成熟度

種子寿命等

主な特徴

統合された球は、均一な光と分散した光を提供します。

10〜15秒でスペクトルイメージングと定量分析を実現

7異なる波長/光源

3メガピクセル/波長、2100万ピクセル/フレーム解像度

標準デバイスには、使いやすいデバイス較正が含まれる

従来のRGB技術に比べて高度なカラー測定機能を備えている

アプリケーション要件に応じてダイナミックレンジを自動的に切り替えることができます

光源の寿命が長く、10万時間に達することができる

LED光源技術の安定性向上

研究用の強力な探索ソフトウェア

一般的なアプリケーションを使用しやすいフォーミュラ構築ツール（モデリング）

イメージング機能

高速、非破壊検査

処理を含めると1サンプルあたり10～20秒しかかかりません

他の破壊的なテクノロジーとの組み合わせ

高霊的活性測定

主な集中：繰り返し洗浄、トレーサビリティ、耐久性、伝達性

技術仕様

フルセット分析時間10-15秒/サンプル

電源：5 V DC 3 A

電源消費電力300 VA

周囲温度操作：5-40℃、貯蔵-5-50℃

周囲湿度20～90%RH相対湿度、非凝縮

ソフトウェア代替：画像処理キット（IPT）

スペクトルイメージングツールボックス（MSI）

スペックルツールボックス

設備寸法：270 mm（h）*240 mm（w）*200 mm（d）

重量：1.1 kg

Videometer圃場種子表現型イメージングシステムの応用

ホウレンソウ種子検査

要旨：種子健康試験は非常に時間がかかり、種子上の病原菌の特性を大量に試験する必要がある。オーフス大学はホウレンソウ（ホウレンソウ属）上で多スペクトル視覚システムを用いて異なる真菌感染の表面特性を識別する新しい方法を試験した。著者らの研究により、波長395 ~ 970 nmのマルチスペクトルイメージングは、感染していないホウレンソウ種子と感染黄萎症、鎌菌、ブドウ茎葉菌、枝胞菌、鎖交胞菌の種子を区別するために使用できることが明らかになった。平均画素強度、典型判別分析（CDA）、Jeffries Matusita分類（JM）距離に基づく分析分離により、近赤外スペクトル（NIR）と可視スペクトル（VIS）の組み合わせは80〜100%の範囲内の感染種子から感染していない種子を識別できることが明らかになった。NIRのみを用いて分類し、未感染と鎌菌感染種子間の分離率は26〜88%であった。連鎖格胞菌と鎌菌は互いに区別することができ、枝胞菌、輪枝菌と茎葉菌と区別することもできる。枝胞菌、輪枝菌と茎葉菌の分離は実際に応用する前にさらに発展する必要がある。

図1.異なる波長における6種類の自然感染種子の画素強度平均値。平均値の計算は、マルチスペクトル画像中の18×18画素のROIに基づく

図1に示すグラフは、19種類の異なる波長における6種類のシードカテゴリすべての画素強度平均値を示している。より低い波長（395〜505 nm）では、6種類すべての平均強度が40未満であった。波長850〜970 nmにおいて、非感染および鎌菌属感染の種子の平均値は他の種子より高く（強度は110より高い）、一方、連鎖格胞菌感染の種子の平均値は30より低い。同類種子間の差異は、連鎖格胞菌が一致した特徴を有し、輪生菌属とブドウ茎葉菌と比較して、近赤外波長で測定した画素強度が60〜120の間で変化することを示している。未感染と鎌菌感染の種子はより均一であるが、他の2種類が干渉している（データは示されていない）。

図2.可視光（550 nm）（a）と近赤外光（890 nm）（b）を用いて6組の種子の画像を撮影する。種子は6つのグループに分けられ、各グループに3つの種子：1）未感染種子、2）ブドウ茎葉菌3）鎌菌属、4）枝胞菌属、5）輪枝菌属と6）交互鎖格胞菌

可視光波長（395〜700 nm）を表す画像では、すべての種子が黒色を呈しており、6種類の種子カテゴリを区別することはできない（図2 a）。NIR波長（850〜970 nm）を表す画像では、感染していない種子と感染した種子を視覚的に区別することができるが、鎌菌属の感染した種子を除くと、それらは感染していない種子のように見える（図2 b）。6つのカテゴリの反射分布パターン（画素強度で測定）において、人工感染と自然感染の種子を比較した（図3）。NIR波長は890 nmデータに基づくグラフで表される。自然感染と人工感染の種子については、ピーク値がそれぞれ低（連鎖格胞菌）、中（茎葉菌、枝胞菌、黄萎症）、高画素強度（未感染と鎌菌）の3群のパターンを示した（図3 c+d）。550 nmで表される可視光波長には、群はないが、自然および人工感染種子の低画素強度のクラスのピーク（図3 a＋b）。

【図3】550 nmで捕捉された人工感染種子、湾が550 nmで捕獲した自然感染種子、C。人工感染の種子は890 nmとd.自然感染の種子は890 nmで捕獲される

可視光と近赤外波長を用いたペア比較の結果、6つのシードのうち、15ペア中3ペアだけが分離できることが分かった（データは示されていない）。一般的に、未感染の種子は真菌感染の種子から分離することができ、わずかな種子のJM距離は80-94%の間にある。黄萎病菌、枝胞菌とブドウ茎葉菌の分離は比較的に低いJM値を得て、それらが更に分離しにくいことを表明した。

近赤外領域の波長に基づくJefferies Matusita距離は、鎌菌属感染種子から分離された未感染種子を除いて同様の結果を与え、JM値は26〜88%の範囲であった（表2）。表3において可視光波長に基づくデータにおいて比較結果が見出され、鎌菌属感染と未感染種子のJM距離範囲は92〜100%であった。ブドウ茎葉菌、黄萎病菌属、鎌菌属と枝胞菌属を比較することにより、14〜100%の数値が発見され（表3）、可視光波長を用いた測定方法の場合、真菌感染の種子同士の分離がより困難であることを示した。

北京博普特科技有限公司デンマークのVideometerシリーズ製品の中国区総代理店であり、そのシリーズ製品の中国市場での普及、販売、アフターサービスを全面的に担当している。