Forskere udvikler DIY -billeddannelsessystem

Landmænd og planteavlere kan nu bygge deres eget automatiserede feltkamera -sporingssystem for at indsamle data om dynamiske plantetegn, såsom afgrødeophold og flytning, som det sker i marken for at hjælpe med at reducere tab i afgrødeudbytte.

Et team af forskere fra University of Minnesota ledet af Alex Susko, doktorand og medlem af Precision Agriculture Center i CFANS, udviklet systemet til at optage videoer af plantebevægelser under meget blæsende forhold samt stammesvigt eller logi. Ophold finder sted, når en plante falder eller bøjer sig på grund af kraftig vind, sygdom, våd jord, overskydende nitrogen i jorden, maskineri, eller dyr og kan føre til tab i afgrødeudbyttet.

"Feltkamera -sporsystemer findes, f.eks. PhenoSpex FieldScan, men det er proprietært og primært designet til fænotyping af containerafgrøder. Vores system er open source, billigere, og lettere at konstruere, "sagde Susko." Det er mit håb, at et system som dette åbner muligheden for opdagelse af nye plantefænotyper. "

Undersøgelsens resultater, offentliggjort i Hardware X Journal , udvidet arbejdet af Peter Marchetto, en adjunkt i Institut for Bioprodukter og Biosystemteknik, der brugte et kamera på tværs af en mark på faldskærmssnor til at tage billeder af logi.

U of M-kamerasporingsopgraderingen gør det muligt for forskere at registrere egenskaber i realtid på forskellige steder i forsøgsfeltet. Denne teknologi gør det muligt for planteavlere at indsamle logindata i realtid, hvilket vil bidrage til at forbedre kornets opholdsbestandighed. Kamerasystemet fangede overnatning på cirka 15 minutter, sparer timer i forhold til at måle det manuelt, som kan tage tre timer. Desuden, denne teknologi strækker mulighederne for fænotyping med høj kapacitet, og dens open source -karakter vil muliggøre yderligere tilpasning til avler- og opdrætterdataindsamlingsbehov.

Forskere tog halvkugleformede videoer af afgrødebevægelser ved varierende vindhastigheder på faste steder og var i stand til at kvantificere bevægelsen ved hjælp af MATLAB. Undersøgelsens resultater tillod dem at skelne bevægelsen mellem to forskellige havresorter baseret på frekvensen og størrelsen af ​​oscillerende stammebevægelser i vinden.

"Da vi er interesseret i plantens reaktion under vindstress, vi kan betjene dette system under meget blæsende forhold for at få videoer af plantebevægelser, en ny fænotype, "sagde Susko." Jeg er interesseret i, hvordan forskellige fysiologiske parametre såsom plantehøjde påvirker plantebevægelser, og til gengæld, plantemodstandsdygtighed. "

Forskere udviklede et specifikt kameraspor til at fotografere små korn under direkte vindstress. Kamerasporingssystemet er lavet af kommerciel hardware og elektronik, der kan rumme 360-graders kameraer. Det kan tilpasses forskellige feltdimensioner, afgrøder, og sensorsystemer for at få fænotypiske data med høj gennemstrømning, der ikke kan måles af andre systemer.

"Eksisterende metoder til indsamling af data om logi, såsom hånd-gradering eller drone billeddannelse, fungerer ikke til kortsigtede begivenheder, og ubemandede luftfartøjer er ustabile under storme, "sagde Marchetto." Dette nye system er specielt designet til at modstå dårligt vejr, hvilket er vigtigt for at opnå bedre data og løse problemer, før de bliver tab i udbytte. "