Name: protocol for producing three-dimensional infrared video of freezing in plants
Uploaded: 2018-09-12T14:30:00
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1입니다. 준비
<ol><li>장비, 재료, 및 냉동 플랜트의 비디오 기록 하는 소프트웨어를 수집 합니다.<ol>
<li>프로그래밍 가능한 냉장고에 에, 전원 스위치를 설정 하 여 시작 하 고 0 ° c 온도 설정 프로그램-8 ° C에서 1 ° C/h에 도달 하는 냉장고.</li>
	</ol>
</li>
	<li>장소 한 6 주 오래 된 딸기 식물 2-5 꽃 1 L 용기에 냉동 실에 성장 했다.</li>
	<li>2 적외선 카메라 (예를 들어, FLIR T620 카메라)...

<ol>
	<li>Geng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+display+technologies.">Three-dimensional display technologies.</a> Advances in Optics and Photonics. 5, 456-535 (2013).</li><li>Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+exotherm+measurement+using+infrared+thermography.">Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography.</a> HortScience. 30, 140-142 (1995).</li><li>Wimmer, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> History of thermal imaging, Security Sales and Integration. , (2011).</li><li>Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+of+ice+nucleation+and+propagation+in+plants+using+infrared+video+thermography.">Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography.</a> Plant Physiology. 113, 327-334 (1997).</li><li>Kuprian, E., Tuong, T., Pfaller, K., Livingston, D. P., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+supercooling+of+reproductive+shoots+is+enabled+by+structural+ice+barriers+being+active+despite+an+intact+xylem+connection.">Persistent supercooling of reproductive shoots is enabled by structural ice barriers being active despite an intact xylem connection.</a> Public Library of Science ONE. 11, e0163160 (2016).</li><li>Livingston, D. P., Tuong, T. D., Murphy, J. P., Gusta, L., Wisniewski, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-definition+infrared+thermography+of+ice+nucleation+and+propagation+in+wheat+under+natural+frost+conditions+and+controlled+freezing.">High-definition infrared thermography of ice nucleation and propagation in wheat under natural frost conditions and controlled freezing.</a> Planta. 247, 791-806 (2017).</li><li>Boyles, R. P., Raman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+climate+patterns+and+trends+in+North+Carolina+(1949-1998).">Analysis of climate patterns and trends in North Carolina (1949-1998).</a> Environment International. 29 (2-3), 263-275 (2003).</li><li>Poling, E. B., Poling, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Managing+Cold+Events.">Managing Cold Events.</a> A Growers' Guide to Production, Economics and Marketing. , 75-97 (2015).</li><li>Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice+porpagaion+in+plants+visualized+at+the+tissue+level+by+infrared+differential+thermal+analysis+(IDTA).">Ice porpagaion in plants visualized at the tissue level by infrared differential thermal analysis (IDTA).</a> Tree Physiology. 27, 1661-1670 (2007).</li><li>He, J. Q., Harrison, R. J., Li, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+3D+imaging+system+for+strawberry+phenotyping.">A novel 3D imaging system for strawberry phenotyping.</a> Plant Methods. 13, 93-101 (2017).</li></ol>

두 개의 적외선 카메라는이 프로토콜에 대 한 필요 그리고 그들은 약간 다른 각도1주제 겨냥 한다. 이 떨어져, 5-8 cm에서 렌즈 필요 하지만 둘 다 촬영 주제에 같은 장소에서 목적으로 해야 합니다. 시청자의 눈에 대 한 대리의 일종으로 2 카메라 렌즈의 생각. 왼쪽된 카메라는 왼쪽된 눈과 오른쪽 눈에 바로 카메라를 유사 합니다. 그래서 빨강 파랑 안경을 쓰고, 왼쪽된 눈만 볼 수 ...

3 물리적 차원의 세계에 살고 있는에 불구 하 고 연구원 차원에서 시각적 관찰을 보고 제한 많습니다. 2D 이미지는 일반적으로 충분 한 중요 한 정보를 전달, 깊이 대 한 정보의이 부족 인식 하 고 실제 개체의 복잡성을 이해 하는 우리의 능력을 제한 합니다. 1
깊이 대 한 정보에서이 결핍1초기 1900 년대 상업 영화 산업에서 주로 3D 동영상을 생산 하는 인센티브 제공. 그러나, 분명 3D 정보를 생성 하는 스틸 이미지와 비디오에 그 이미지를 생산에 관련 된 복잡 한에 의해 방해 있다. 3D 영화를 생성 하는 간단한 방법은 입체 사진에 사용 하는 원칙을 기반으로 합니다. 입체 사진 3D 이미지는 두뇌에 약간 다른 각도에서 동일한 개체의 두 이미지를 사용 합니다. 이 가능 하 게를 각 눈의 각 이미지 (즉, 왼쪽된 이미지에서 왼쪽된 눈 및 오른쪽 이미지에서 오른쪽 눈)에 찾아야 합니다. 때문에 눈은 자연스럽 게 이렇게 하지, 입체 헤드 기어가 가능한1수 있도록 설계 되었습니다. 여러 입체 3D 영화, 레드와 그린 (또는 녹청)를 사용 하 여 색상 인터레이스 또는 anaglyph 방법만 개발 하는 동안 사용도 편광 인터레이스, 시간 다중화 기술과 헤드 마운트 디스플레이, 보기 안경은 간단 하 고 가장 비싼 방법 중 하나입니다. 3D 영상과 관련 된 다양 한 기술의 종합적인 검토에 대 한 Geng1리뷰를 참조.
원칙에 따라 적외선 thermography를 사용 하 여 식물에 동결 모니터링 때 물 얼음 장, 그것은 내부 에너지2를 포기 해야 합니다. 이 에너지는 열, 전자기 스펙트럼의 적외선 영역에서 감지 되는 형태로 것입니다. 카메라 IR 에너지를 기록할 수 19293부터 사용에서 되었습니다. Cecardi 그 외 여러분 에서 IR 필름 공장에서 냉동 기술을 사용 하 여 첫 번째 게시 된 보고서는 2, 하지만 사용 하는 카메라의 해상도 조직을 동결 시작 되는 위치를 정확 하 게 결정 하기 어려운 있습니다. Wisniewski 외. 4 더 높은 해상도 카메라를 사용 하 여 여러 식물 종에서 얼음 nucleation의 더 정확한 사이트를 결정 합니다. 적외선 온도 기록 향상에 사용 된 기술로, 더 높은 해상도 이미지5 와 얼음 형성6의 정확한 세포질 지역화 동결 장벽 같은 발견 이끌어 냈다.
IR에서 과목을 촬영 한 어려움은 온도 있는 작은 차이 의해 발생 합니다. 이 어려운 정확 하 게 어떤 객체는 /는 동결을 결정 하 고 비슷한 색상을 시야에서 대부분의 개체를 발생 합니다. 잎 또는 밀6뿌리와 같은 특정 조직에 동결의 순서를 결정할 때 중요 한 수 있습니다. 식물 동결의 IR 비디오 3d에서 이미지 수, 식물의 어느 부분에에서 특정 시점에서 동결 결정의 정확도 향상 시킬 수 있습니다.
딸기 재배 자에 대 한 상당한 관심사의 동결 온도 미국의 특정 분야에 작물 이다. 일부 성장 조건 하에서 2-3 주 지난 봄 평균 전에 동결 표시 딸기 꽃에 대 한 일반적입니다. 동결 이벤트는 꽃의 죽음에 애팔래치아 산맥7 그리고 일반적으로 결과의 일부 지역에서 6 월 처럼 늦게 발생할 수 있습니다. 따라서, 서 리 보호는 중요 한 딸기 재배 자가에 따라 지역에 동결 이벤트. 예를 들어, 노스 캐롤라이나, 딸기 재배 서 리-를 보호 해야 합니다, 평균, 4-6 서 리 이벤트 전에 꽃과 1-2 초 동안 하드 동결 개화 기간8사이. 더 관용 냉동 딸기 genotypes을 개발 하기 위해, 그것은 얼어 얼음 nucleation 및 식물의 다른 부분으로 전파의 사이트 등의 다양 한 측면을 이해 하는 것이 중요. 적외선 온도 기록 이러한 문제를 해결 하는 효과적인 수단을 제공 합니다.
여기, 우리는 anaglyph 메서드를 사용 하 여 3D에 동결 이벤트를 기록 하기 위한 기법을 설명 하기 위해 딸기를 사용 합니다. 딸기는 나뭇잎과 꽃 3D 공간에 널리 배포 하 고 2D 적외선 비디오에서 볼 때 차별화 하는 데 어려울 수 있습니다 때문에이 예제에 대 한 적합 합니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">T620 Infrared Camera and software</td>
			<td style="width:71px;">FLIR</td>
			<td style="width:119px;">55903-5122</td>
			<td style="width:323px;">2 cameras are needed. Software works only on a Windows-based computer</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:299px;">After Effects</td>
			<td style="width:71px;">Adobe</td>
			<td style="width:119px;">15.0.1.73</td>
			<td style="width:323px;">Post-Production Video Editing Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Bandicam</td>
			<td style="width:71px;">Bandisoft</td>
			<td style="width:119px;">4.1.2.1385</td>
			<td>Screen Capture Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Laboratory Scissor Jack&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Eisco</td>
			<td style="width:119px;">CH0642A</td>
			<td>Steel Platform 13X15 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Fastening Strap</td>
			<td style="width:71px;">Velcro</td>
			<td style="width:119px;">90441</td>
			<td>To hold camera on jack.&#160; Should be at least 60cm long by 2cm wide</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Media Converter</td>
			<td style="width:71px;">iSkysoft</td>
			<td style="width:119px;">10.0.6</td>
			<td>Software to convert mp4 files to .mov&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protocol for producing three-dimensional infrared video of freezing in plants

식물에 동결 모니터링할 수 있습니다 적외선 (IR) thermography를 사용 하 여 때 물 얼음 장, 그것은 열을 제공 하기 때문에. 그러나, 색상 대비 문제 만들 2 차원 (2D) 적외선 이미지 다소 해석 하기 어려운. IR 이미지 또는 비디오 3 차원 (3D)에 고정 하는 식물의 보기 얼음 nucleation에 대 한 사이트의 더 정확한 식별 뿐만 아니라 동결의 진행 하게된다. 이 종이, 냉동 딸기 식물의 3D 적외선 비디오를 생성 하기 비교적 간단한 방법을 보여 줍니다. 딸기는 예기치 않은 봄을 복종 되는 경제적으로 중요 한 작물은 세계의 많은 지역에서 이벤트를 동결입니다. 딸기에 어의 정확한 이해 사육 및 재배 조건 동결 동안 식물에 손해를 방지 하기 위해 더 경제적인 방법으로 제공 합니다.
기술은 냉동 딸기를 필름에 약간 다른 각도에서 두 개의 적외선 카메라의 위치를 포함 한다. 두 개의 비디오 스트림은 동시에 모두 카메라를 기록 하는 화면 캡처 소프트웨어를 사용 하 여 정확 하 게 동기화 됩니다. 녹음은 다음으로 가져올 수 이미징 소프트웨어 고 anaglyph 기술을 사용 하 여 처리. 빨강 파랑 안경을 사용 하 여, 3D 비디오 것입니다 쉽게 그것은 잎 표면에 얼음 nucleation의 정확한 위치를 확인 하려면.

놀랍게도, (보충 비디오 1) 냉동 딸기 식물의 IR 비디오 표시 모든 잎/꽃 같은 시간에 얼어. 나뭇잎과 꽃 개별적으로 서로 다른 온도에서 얼어 붙 었지만 잎 동결 이전 꽃 보다 그리고 더 높은 온도에. 또한, 동결 나뭇잎에 하지만 반드시 각 잎에 있는 동일한 위치에서 시작 했다. 이러한 결과 딸기에 이전 설명 하지, 하는 동안 비슷한 결과 다른 식물 종<sup class="xr...

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Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants

여기, 우리는 3 차원에서 냉동 딸기 식물 이미지를 프로토콜 제시. 약간 다른 각도에서 위치 하는 두 개의 적외선 카메라는 3 차원에서 식물의 관찰 하는 빨간색-파란색 anaglyph 비디오를 생산 하는 데 사용 됩니다.

식물에 동결의 3 차원 적외선 비디오를 제작 하기 위한 프로토콜

Freezing in plants can be monitored using infrared (IR) thermography, because when water freezes, it gives off heat. However, problems with color contrast ...

Research

JoVE Journal

Environment

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

조작 식물에 의한 토양의 이질성에 대한 실험 프로토콜

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

연구

환경과학

Expression of Recombinant Cellulase Cel5A from Trichoderma reesei in Tobacco Plants

Expression of Recombinant Cellulase Cel5A from Trichoderma reesei in Tobacco Plants

재조합 셀룰라아제 Cel5A의 표현에서<em&gt; 트리코더마 reesei</em&gt; 담배 식물에서

Cellulose degrading enzymes, cellulases, are targets of both research and industrial interests. The preponderance of these enzymes in difficult-to-culture ...

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

방사성 트레이서와 식물에 미네랄 영양 성분 및 독성 물질의 플럭스를 측정

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

The Use of High-resolution Infrared Thermography (HRIT) for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

The Use of High-resolution Infrared Thermography HRIT for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

식물의 얼음 핵 얼음 전파의 연구에 대한 고해상도 적외선 체열 (HRIT)의 사용

Freezing events that occur when plants are actively growing can be a lethal event, particularly if the plant has no freezing tolerance. Such frost events ...

Extracting Metrics for Three-dimensional Root Systems: Volume and Surface Analysis from In-soil X-ray Computed Tomography Data

3 차원 루트 시스템에 대한 통계를 추출 : 볼륨 및 표면 분석에-토양 X 선 컴퓨터 단층 촬영 데이터에서

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Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

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Combining Eye-tracking Data with an Analysis of Video Content from Free-viewing a Video of a Walk in an Urban Park Environment

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