تطبيق الكاميرا الفائقة الطيفية للكشف عن حيوية بذور اليقطين

وباعتبارها محصولاً نقداً هاماً، ترتبط حيوية بذور اليقطين ارتباطاً مباشراً بمعدل ظهورها وإمكانية نمو الشتلات والإنتاج النهائي بعد الزراعة.مثل اختبار البذور، تستغرق وقتا طويلا، ولا يمكنها تلبية احتياجات الكشف السريع عن جودة البذور على نطاق واسع في الزراعة الحديثة.تكنولوجيا التصوير الفائق الطيف يجمع بين مزايا الطيفية والتصوير، ويمكن الحصول على المعلومات الطيفية والمعلومات المكانية للعينات في نفس الوقت، مما يظهر إمكانات كبيرة في مجال اختبار الحياة البذرية غير المدمرة.

一إعداد المواد التجريبية

قم بتقسيم بذور اليقطين إلى 4 مجموعات من 100 بذرة ووضعها في كيس من الشبكة النيلونية، كما هو موضح في الشكل 3-2. ضع مجموعة من بذور اليقطين في المجفف كل يومين.الإجراء المحدد هو كما يلي:: أخذ 3 مجموعات من العينات، وضع المجموعة الأولى من العينات في المجفف، وضع المجموعة الثانية من العينات في المجفف بعد 24 ساعة، وضع المجموعة الثالثة من العينات في المجفف بعد 24 ساعة،ويتم أخذ جميع العينات مع وقت التقدم من 1 إلى 3 أيام على التوالي بعد 3 أيام (المجموعة الأولى هي العينات مع وقت التقدم من 3 أيام)المجموعة الثانية هي للعينات التي تم تجديدها لمدة يومين، والمجموعة الثالثة هي للعينات التي تم تجديدها لمدة يوم واحد).لم تخضع المجموعة الـ 1 المتبقية من المجموعات الـ 4 لعلاج الشيخوخة ووضعت في درجة حرارة الغرفة لمدة 3 أيام خلال تجربة مجموعة الشيخوخة.

二جمع البيانات عبر الطيف

تم جمع البذور مع مختلف أيام الشيخوخة بواسطة كاميرا فرعية طيف اللون، وتم أخذ صور فرعية طيفية من 400-1000 نانومتر لجميع العينات. بعد استخراج البيانات الطيفية،تم الحصول على ما مجموعه 400 منحنى طيفي، كما هو مبين في الشكل.

لاحظ النمو كل يوم، وأصب كمية مناسبة من الماء لضمان الماء اللازم للنبتة. تم تسجيل النبتة مرة واحدة في اليوم الثالث والخامس على التوالي.فيما يلي مخطط اختبار ما قبل إنبات بذور القرع.

وفقًا لمستوى حيوية كل بذرة، تم تصنيف متوسط بيانات الطيف لكل بذرة، وتم عرض منحنى الطيف العام لكل درجة في الشكل أدناه.

三معالجة البيانات الطيفية

الصورة الفائقة الطيفية الأصلية عرضة للضوضاء والإضاءة غير المتساوية. تم اعتماد مرشح وسط لإزالة ضوضاء الملح والفلفل.ويتم القضاء على فرق الإضاءة بناء على تصحيح انعكاس اللوحة البيضاء القياسيةيتم استخراج المنطقة ذات الاهتمام (ROI) من الصورة المصححة ، مع التركيز على الجنين البذري والحيوانات المنوية لضمان دقة استخراج الميزات اللاحقة.يتم استخدام طرق تقليل الأبعاد مثل تحليل المكونات الرئيسية (PCA) لتضغط البيانات في البداية، والاحتفاظ بالمعلومات الرئيسية وتقليل الحسابات.

四、 الاستنتاجات والآفاق

في هذه الدراسة تم بناء نموذج للكشف عن حيوية بذور اليقطين على أساس تكنولوجيا التصوير الفائق الطيف بنجاح لتحقيقتحديد الحيوية غير المدمر والدقيق للغاية، وتوفير حل فني فعال لمراقبة جودة صناعة بذور اليقطين. يمكن توسيع أبحاث المتابعة إلى المزيد من بذور المحاصيل،والبيانات متعددة الوسائط (مثل طيف الفلوريسنس)، التصوير الحراري، الخ) يمكن دمجها لزيادة تحسين دقة الكشف في البيئات المعقدة.يمكن إنشاء نظام مراقبة عبر الإنترنت لحيوية البذور للمساعدة في التحكم في الوقت الفعلي والفحص الدقيق لجودة البذور في الزراعة الذكية.