JP2001527213A - 草木の非破壊分析装置およびこのような装置を車上に備えた車両 - Google Patents

草木の非破壊分析装置およびこのような装置を車上に備えた車両

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JP2001527213A JP2000525745A JP2000525745A JP2001527213A JP 2001527213 A JP2001527213 A JP 2001527213A JP 2000525745 A JP2000525745 A JP 2000525745A JP 2000525745 A JP2000525745 A JP 2000525745A JP 2001527213 A JP2001527213 A JP 2001527213A
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オベルラン，ジヤン−ピエール
ソビンスカ，マルゴルザータ
ツールン，マルテイーン
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コミユノテ・ウロペエンヌ
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、草木の非破壊分析装置およびこのような装置を車上に備えた車両に関する。装置は、校正された励起レーザビーム６を放射するためのユニット３と、照射された１つまたは複数の草木２によって発せられた蛍光発光を測定して画像化するためのユニット４と、装置の動作を制御して管理するためのコンピュータユニットに結合され、集められた像をデジタル処理して記憶して編集または表示するためのユニットとを備えている。放射ユニット３は少なくとも２つの励起レーザ波長を供給し、測定して画像化するユニット４は、１つまたは複数の草木によって発せられた共通の蛍光発光ビーム６’から少なくとも２つの二次ビームを同時に或いは連続的に形成する手段７、８、９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、林業や農業の領域における植物、特に草木の研究分野に関するもの
であり、その目的のため、草木の非破壊分析のための装置およびそのような装置
を車上に備えた分析車両を含んでいる。
【０００２】 農業や森林業務の開発を最適化するためには、草木の成長を抑制する要因を決
定することができ、また、望ましくない要因の出現をできる限り早期に検知でき
ることが不可欠である。
【０００３】 したがって、植物における欠乏症、ハイドリック（ｈｙｄｒｉｃ）ストレス、
寄生虫を根源とする病気の影響を調査して定量化するため、現在、様々なタイプ
の分析が知られており、また、一般に、調査対象となる草木から標本を採取した
後、研究室で様々なタイプの分析が行なわれる。
【０００４】 しかしながら、このような外来の分析法は、問題となっている草木の環境を考
慮することができず、複雑且つ細心の採取および処理を必要とするとともに、草
木（大きなサイズの草木）の特定の部分のみの調査、或いは現地周辺の特定の草
木のみの調査しか行なうことができない。また、これは、問題となっている草木
の破壊につながる可能性があり、また、以前の結果に応じて、特定の草木や草木
の一部分を選択することにより、最終の分析を適切に方向付けるように適合され
た現場での即座の結果を与えない。
【０００５】 遠隔的に実行され且つ自然生活環境（栄養分供給、風および太陽に対する露出
、方位等）中に置かれた植物に関して行なわれる非破壊分析の必要性は、何年も
の間で明らかになってきた。
【０００６】 また、蛍光発光による測定原理が知られている。この原理では、植物、特に葉
の蛍光発光像が光学的に取得され、前記蛍光発光は、植物、特に葉に放射された
レーザビームから短い発光励起によって引き起こされる。
【０００７】 現在、植物の誘導蛍光発光法によって情報を引き出すために測定を行なうこと
ができる複数の装置が既に存在する。例として以下のものが知られている。
【０００８】 すなわち、そのような装置は、ＨＡＮＳＡＴＥＣＨの「Ｐｌａｎｔ Ｅｆｆｉ
ｃｉｅｎｃｙ Ａｎａｌｙｚｅｒ」という文献によって知られている。この文献
には、草木の蛍光発光による一般的な測定原理およびそこから得られる結果が示
されている。また、この文献は、電場発光ダイオードによる励起後に、形成され
た発光放射を葉上で測定することができる装置を開示している。この場合、測定
は、フォトダイオードにより小さな表面にわたって行なわれる。
【０００９】 また、そのような装置は、文献Ｊ． Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ．、Ｖｏｌ
．１４８、１９９６の６３２頁〜６３７頁の「Ｒｅｍｏｔｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃ
ｅｎｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃ
ｔｒａｌｌｙ Ｒｅｓｏｌｖｅｄ ａｎｄ ｂｙ Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｌｏｕｒ
Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ」、ＪＯＮＡＳ ＪＯＨＡＮＳＳＯ
Ｎら、からも知られている。この文献には、レーザ蛍光発光によって遠隔的に測
定するための装置、および異なる波長で蛍光発光により形成される像の回収が示
されている。また、この文献では、たとえどのような対象領域が像内にあっても
、異なった波長を連続的に走査する分光測光器の介在により、全体にわたって蛍
光発光が測定され、第２のパスにより２つの異なった周波数で２つの像の同時取
得が可能である。
【００１０】 また、そのような装置は、文献Ａｕｓｔ．Ｊ． Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ
．、１９９４、２２の２７７頁〜２８４頁の「Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｍａ
ｐｐｉｎｇ ｏｆ Ｌｅａｆ Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｕｓｉｎｇ Ｃ
ｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ」、Ｂｅｒ
ｎａｒｄ Ｇｅｎｔｙら、からも知られている。この文献には、環境から葉を採
取した後に、研究室内の測定装置によって、葉の光合成を蛍光発光により測定す
るための装置が示されている。ここに示されたシステムは、現場で全体にわたっ
て測定することができるようになってはいない。
【００１１】 しかしながら、前述した知られている装置は、正確な分析を可能とする十分な
情報を与えてはくれず、また、１回の測定期間だけで診断を下すことができない
。また、これら知られている装置のいずれも、現場での全体にわたる測定や特定
の標本の測定を同じ装置で行なうことができるようになってはいない。
【００１２】 また、これら装置のいずれも、制御手段によって形成される寄生の影響や寄生
発光を完全に回避することはできない。
【００１３】 最後に、これら知られている装置のいずれも、簡単で且つ容易に搬送可能な現
場測定のための構造を提供してはいない。
【００１４】 特に、本発明は、その目的のため、前述した知られている装置の１つまたは複
数の欠点を解決しなければならない。
【００１５】 この目的のため、本発明は、レーザ励起によって引き起こされる蛍光発光を測
定することによって、草木、更に一般的には植物の非破壊分析を行なう装置であ
って、校正された励起レーザビームを放射するための放射ユニットと、照射され
た１つまたは複数の草木によって発せられた蛍光発光像を測定して取得するため
のユニットと、装置の動作を制御して管理するためのコンピュータユニットに結
合され、集められた像を記憶して編集または視覚化するためのデジタル処理ユニ
ットとを備えた装置であり、放射ユニットが、少なくとも２つの励起レーザ波長
を供給し、測定して像を集めるためのユニットが、１つまたは複数の草木によっ
て発せられた単一の蛍光発光ビームから、少なくとも２つの二次ビームを同時に
或いは連続的に形成する手段を備え、各二次ビームが、固有の波長を有している
とともに、マトリクスセンサの全表面にわたって（像の連続取得）、或いは各二
次ビームのために別々にマトリクスセンサの表面の一部にわたって（像の同時取
得）、マトリクスセンサ内に蛍光発光像を形成することを特徴とする。
【００１６】 また、本発明は、その目的のため、現場で草木、更に詳細には植物の分析を行
なうための車両であって、前述した分析装置を少なくとも１つ備え、分析装置は
、テレスコープビーム上に方向付けされ傾動されるように装着されていることを
特徴とする。
【００１７】 本発明は、非限定的な例によって与えられ、添付の概略図面を参照した好まし
い実施形態に関する以下の説明からより良く理解されるであろう。
【００１８】 添付図面の図１および図３に示されるように、励起レーザによって引き起こさ
れる蛍光発光を測定することによる、草木、更に一般的には植物の非破壊分析装
置１は、校正された励起レーザビーム６を放射するためのユニット３と、照射さ
れた１つまたは複数の草木２によって発せられた蛍光発光の像を測定して集める
ためのユニット４と、装置１の動作を制御して管理するためのコンピュータユニ
ットに結合され、集められた像を記憶して編集または視覚化するためのデジタル
処理ユニットとを備えている。
【００１９】 本発明によれば、放射ユニット３は、少なくとも２つの励起レーザ波長を供給
する。また、像を測定して集めるためのユニット４は、１つまたは複数の草木２
によって発せられた同一の蛍光発光ビーム６’から、少なくとも２つの二次ビー
ムを同時に或いは連続的に形成する手段７、８、９を備えている。各二次ビーム
は、固有の波長を有しているとともに、マトリクスセンサ１０の全表面にわたっ
て（像の連続取得）、或いは各二次ビームのために別々にマトリクスセンサ１０
の表面の一部にわたって（像の同時取得）、マトリクスセンサ１０内に蛍光発光
像を形成する。
【００２０】 同一の外部条件下であるが、各像において異なるレーザ照射パラメータおよび
戻り光ビーム処理を使用して、像の並列取得或いは連続取得によって供給される
多数のデータは、データもしくは基準画像（プログラミングテストおよび予備プ
ログラミング時に集められる）との比較によって、或いは、データ間での相互比
較（例えば、植物からの異なる波長の強さの比）によって、調査される植物の状
態分析を可能にするとともに、前記植物のストレス状態、欠乏状態、寄生の侵入
状態、或いは他の欠乏症の可能性の診断、評価および定量化を可能にする。
【００２１】 本発明の第１の実施形態において、図１の手段８は、複数（少なくとも２つ、
好ましくは４つ）の干渉フィルタを備えている。これらの干渉フィルタは、ディ
スクの形態を成すフィルタキャリア上に装着されている。また、フィルタキャリ
アのモータ駆動による回転動作は、制御および管理のためのコンピュータユニッ
トによって制御され、蛍光発光ビーム６’の光路内に異なるフィルタを配置する
。
【００２２】 像の同時取得に適した本発明の第２の実施形態において、手段８は、蛍光発光
ビーム６’を少なくとも２つ、好ましくは４つの異なった波長の二次ビームに分
ける構成要素を備えている。各二次ビームは、特にそれが関係するマトリクスセ
ンサ１０の領域に向けて方向付けられる。
【００２３】 したがって、これらの二次ビームは、同時に或いは連続的に、それぞれ、干渉
フィルタ８のうちの１つと前述したユニット４により集められた像とによって処
理される。この場合、ユニット４によって集められる像は、例えば、４４０ｎｍ
、５２０ｎｍ（Ｆ４４０、Ｆ５２０）の青緑色の蛍光発光の最大値、および６９
０ｎｍ、７４０ｎｍ（Ｆ６９０、Ｆ７４０）のクロロフィルの蛍光発光の最大値
に対応する４つの異なった波長で取得される。また、励起レーザビーム６は、好
ましくは、３８０ｎｍ〜３９０ｎｍの紫外線光および５６０ｎｍ〜６００ｎｍの
緑色光として発せられる。
【００２４】 緑色光の励起により、一方で、透過深さをより深くできるとともに、他方で、
クロロフィルを直接に励起することができる。また、青色光の励起により、青お
よび緑色の蛍光発光に関するデータが得られるとともに、葉緑体に対するエネル
ギ転移の効率に関するデータを得ることができる。
【００２５】 有効な蛍光発光信号／周辺の光ノイズの比を向上するため、測定および像の収
集のためのユニット４の一部を形成する、閉塞装置／光増倍装置アセンブリ９の
開放シーケンスの持続時間と、放射ユニット３のレーザパルスの持続時間とが相
互に関連付けられるとともに、マトリクスセンサ１０の動作と放射ユニット３の
レーザ装置３’の動作と閉塞装置／光増倍装置アセンブリ９の動作とが、対応す
るループ内の専用の回路により、互いに同期される。
【００２６】 このような構成により、光マトリクスセンサ１０に隣接する光増倍管を制御す
る電圧インパルスのフロントを切り換えることによって、ＣＣＤタイプ（ｃｈａ
ｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、電荷結合回路）の光マトリクスセン
サ１０内で従来生じていた電磁障害を回避することができる。
【００２７】 一例として、閉塞装置／光増倍装置アセンブリを開放する時間は、１０ナノ秒
のレーザパルスの中間の高さの幅のため、約３０ナノ秒であることが好ましい。
【００２８】 添付図面の図２に示されるように、同期回路あるいはループスレーブ回路は、
一方で、マトリクスセンサ１０を形成するＣＣＤカメラによってトリガされ、ま
た制御および管理のためのコンピュータユニットによって制御されるバースト信
号ジェネレータ１１によって構成されるとともに、他方で、特にレーザ装置３’
をトリガするための入力部に前記バーストの信号の伝送を確実にする調整可能な
遅延ライン１２と、閉塞／光増倍装置アセンブリ９をトリガするためのモジュー
ル１３とによって構成される。モジュール１３は、遅延ライン１２によって伝送
されたバーストの信号を、レーザ装置３’に対する所定の時間オフセットをもっ
て受信する。この時間オフセットは、１つまたは複数の草木または分析される植
物の領域と装置１との間の距離に応じ、所望であればテレメータを使用して測定
される。
【００２９】 バースト信号ジェネレータ１１にトリガをかけることは、同一の励起状態およ
び照射状態の下で４つの異なった波長で分析される植物に生じる蛍光発光の蓄積
、デジタル化、記憶を可能にし、例えば２５６×２５６ピクセルの４つの画像領
域に分割される、５１２×５１２ピクセルのマトリクスセンサを形成するＣＣＤ
カメラのコンポジットビデオ出力ＣＣＩＲにより得られた信号によって操作され
ることが好ましい。
【００３０】 分析される植物または草木の動きの影響を除去するため、また、太陽照射に起
因する周辺の光の差し引き期間と取得期間（レーザ励起を用いる）との間で周囲
の光の蛍光発光への影響を回避するため、使用されるのに適合する蛍光発光の像
は、複数の時間を定められた画像を合計することによって得られる。各時間を定
められた画像は、アセンブリ９の連続する２つの開放段階時に得られる未加工の
２つの蛍光発光像を差し引きすることによって得られ、第１の開放段階は励起レ
ーザを使用し、第２の開放段階は励起レーザを使用しない。
【００３１】 このように、未加工の第１の蛍光発光像は、励起レーザと日光による励起とか
ら生じる蛍光発光放射によって得られ、また、未加工の第２の蛍光発光像は、日
光による単一の励起から生じる蛍光発光放射によって得られる。そして、それぞ
れの中間の時間を定められた画像が、レーザによる励起のみから生じる蛍光発光
像を構成する。
【００３２】 図１２〜図１４は、本発明に係る分析装置のプログラミングおよびセッティン
グに関する特定の手順を示している。これらの手順のアセンブリは、スクリーン
、キーボード、マウスタイプのもの等のインターフェイスを用いて、オペレータ
によりコンピュータ内で実行されるようになっている。
【００３３】 使用可能な異なるソフトウエアは、例えば、アクセスを許容する選択プログラ
ムや「主要メニュー」によって、あるいは、特に、取得形式の選択の可能性、取
得をプログラムする可能性、以前の取得の再読み出しおよび視覚化の可能性、分
析装置の方向と位置決めおよびプログラムされた取得をトリガする可能性にそれ
ぞれ対応する様々なオプションを有する確認によって、アクセス可能である。
【００３４】 一例として、添付図面の図１２は、記憶を行なわない単一の取得の場合のプロ
グラミングシーケンスの可能性を示しており、図１３は、記憶を有する複数のシ
ーケンスもしくは複数の取得の場合の可能性およびプログラミングシーケンスを
示しており、図１４は、分析装置１の物理的な初期化および調整のためのプログ
ラミングシーケンスを示している。
【００３５】 また、本発明は、その目的のため、草木、更に一般的には植物の分析を現場で
行なうための車両を有してる。この車両は、前述した少なくとも１つの分析装置
を備えていることを特徴としている。分析装置は、テレスコープビーム１５（図
４Ａおよび図４Ｂ参照）上に方向付け可能且つ傾動可能に装着されている。
【００３６】 車両１４に分析装置１を装着することにより、分析装置１の移動および輸送が
可能になる。この試験車両１４の内部空間は、２つの区画室に分割されているこ
とが好ましい。一方の区画室は、制御および管理のためのコンピュータユニット
に結合され、像の記憶、編集および／または視覚化を行なうデジタル処理ユニッ
トのオペレータのために提供される。また、他方の区画室は、測定装置（内部測
定および輸送測定）の収容のために提供される。
【００３７】 また、車両１４によって搬送される移動可能な発電ユニットは、測定時に地面
上に置かれ、分析装置１のアセンブリに必要な電気エネルギを供給する。
【００３８】 さらに、安定化ジャッキ１６により、測定作業中に車両１４を確実に水平に保
つことができる。
【００３９】 放射ユニット３（レーザ装置３’、ビーム拡大器３’’）と、測定して像を取
得するユニット４（対物レンズ７、所望であればビームディバイダ、干渉フィル
タ８、閉塞装置／光増倍装置９、ＣＣＤカメラ１０）とを備える種々の構成要素
は、寸法が小さく且つ不意の加速にダメージなく耐えられるようになっているこ
とが好ましい。
【００４０】 さらに、放射ユニット３と測定して像を集めるユニット４との構成要素は、方
向を合わせることが可能なビームプラットフォームあるいはナセル１７上に装着
されており、空調された室１８内に配置されたライン上の２つの平行な構造アセ
ンブリを形成している。
【００４１】 空調された室１８には、開放入口窓がその前面に設けられているとともに、車
両１４に接続ラインが設けられている。接続ラインは、ナセル１７の方へ流体や
電気エネルギを循環させるとともに、光ファイバによってレーザを送出し、また
、ＣＣＤカメラ１０によって集められたデジタル画像や位置に関する戻り情報を
伝送する。
【００４２】 励起レーザビーム６の大きさは、例えば３０メートルの距離で直径０．３メー
トルの円を覆うように、設けられたビーム拡大器３’’によって増大される。Ｃ
ＣＤカメラ１０および像増倍装置は、照射された領域を含む同一面の蛍光発光像
を取得するように方向付けられる。
【００４３】 光測距器は、測定ヘッドの装置（計測器）と植物との間の距離を正確に測定で
きるように、前述した装置を完全なものにしている。これらのデータによって、
閉塞および照度増倍装置の開放を許容する電気遅延（同期）の調整と同様、光学
調整が実行される。
【００４４】 添付図面の図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、車両１４にはトラップが設
けられ、また、ビーム１５によって支持されたナセル１７は、現場で車両１４の
周囲にある草木２の分析位置と、車両１４内の標本キャリア内に設けられた隣接
する領域から取得された草木２の標本を分析する分析位置との間で、分析装置１
が動くことができるように、移動可能且つ方向を合わせることができるようにな
っている。
【００４５】 本発明に係る分析装置１の可能性を説明するため、図５〜図１１を参照しなが
ら、草木２の一部分の様々なタイプの異なる分析結果について以下に述べること
とする。
【００４６】 好ましい励起レーザ波長は、一方で３８０ｎｍ〜３９０ｎｍの範囲にあり、他
方で５６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にあるが、本発明者は、これらの分析を実行
するため、３５５ｎｍおよび５３２ｎｍの励起波長を使用した（利用可能な材料
）。
【００４７】 示された好ましい波長を使用すれば、得られる結果が図５〜図１１に示された
結果よりも良好であることは、当業者であれば理解できるであろう。
【００４８】 図５は、３５５ｎｍの励起レーザを使用して緑色の豆の葉から得られ、集めら
れた、草木の４種類の放射波長特性（Ｆ４４０＝４４０ｎｍ、Ｆ５２０＝５２０
ｎｍ、Ｆ６９０＝６９０ｎｍ、Ｆ７４０＝７４０ｎｍ）の蛍光発光像を示してい
る。
【００４９】 各像において、右側の葉は健康であり、左側の葉は病原因子（この場合は、赤
クモ、肉眼では見えない）によって汚染されている。
【００５０】 像Ｆ４４０および像Ｆ５２０において、汚染された葉は、特徴的な蛍光発光模
様（小さな白い点）を有しているとともに、健康な葉よりも極めて強い蛍光発光
をもっている。逆に、これと同じ葉のクロロフィル蛍光発光（Ｆ６９０、Ｆ７４
０）は、実質的に弱く、特徴がほとんどない。
【００５１】 図６は、その根元まで除草剤（ＤＣＭＵ：３−（３，４ジクロロフェニル−１
，１−ジメチル尿素）によって処理された、ジギタリスプルプレアの葉から得ら
れた蛍光発光像を示している。
【００５２】 この図の４つの像は、３５５ｎｍの励起レーザを使用して６９０ｎｍの波長で
集められた。また、これらの４つの像は、希釈されたＤＣＭＵ溶液（１０−５Ｍ
）を草木に吹き付けた後、異なった時間間隔で集められた。
【００５３】 これらの像から、葉の全面にわたるＤＣＭＵ溶液の葉脈を通じた拡散の異なっ
た段階が、経過時間に応じてはっきりと観察される。
【００５４】 図７は、２つの蛍光発光像のピクセル対ピクセル比を形成することによって、
健康なトウモロコシの葉（基準）、鉄が欠乏しているトウモロコシの葉、亜鉛が
欠乏しているトウモロコシの葉からそれぞれ得られる像を示している。
【００５５】 これらの像は、３５５ｎｍの励起レーザを使用して前述した波長で得られたも
のである。
【００５６】 鉄が欠乏しているトウモロコシの葉では、中央の葉脈と平行な縞が見られ、ま
た、亜鉛が欠乏しているトウモロコシの葉では、明瞭な縞がなく、大きな点が見
られるのが分かる。一方、健康な葉の像は、はっきりとした異質性が認められな
い。
【００５７】 また、肉眼では、健康な葉と欠乏症の葉の両者で縞を見ることができる。した
がって、欠乏症の葉を特徴付けることはできない。
【００５８】 図８は、健康なブドウの葉、カリウムが欠乏しているブドウの葉、マグネシウ
ムが欠乏しているブドウの葉、カルシウム白化（ｃａｌｃａｒｅｏｕｓ ｃｈｌ
ｏｒｏｓｉｓ）に冒されているブドウの葉からそれぞれ得られる蛍光発光像を示
している。
【００５９】 これらの像は、５３２ｎｍの励起レーザを使用して６９０ｎｍで取得されたも
のである。
【００６０】 カリウムの欠乏は、異なった強さの非常に不規則な蛍光発光斑点の出現によっ
て特徴付けられ、また、マグネシウムの欠乏は、葉の中央で蛍光発光が強く、ま
た葉の縁部ほど強さが急速に低下する点に特徴があることが、これらの像から観
察することができる。
【００６１】 また、カルシウム白化の場合には、葉脈が他の部分に比較して非常に強い蛍光
を発しているのが分かる。
【００６２】 図９は、健康なタバコの葉とハイドリックストレスをもったタバコの葉からそ
れぞれ得られる蛍光発光像を示している。
【００６３】 これらの像は、３５５ｎｍの励起レーザを使用して７４０ｎｍで取得されたも
のである。
【００６４】 これらの像は、葉の予備乾燥症（ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｄｒｙｉｎｇ ｓ
ｙｍｐｔｏｍ）を成すストレスをもったタバコの葉の縁部で強い蛍光発光がある
ことを明確に示している。なお、肉眼においては、問題のこれら２つの葉間で相
違は認められない。
【００６５】 図１０は、３５５ｎｍの励起レーザを使用して林檎の木の葉から得られ、草木
の４種類の放射波長特性で取られた（Ｆ４４０＝４４０ｎｍ、Ｆ５２０＝５２０
ｎｍ、Ｆ６９０＝６９０ｎｍ、Ｆ７４０＝７４０ｎｍ）蛍光発光像を示している
。
【００６６】 各像において、左側の葉はその成長過程で日光に晒されたものであり、右側の
葉はその成長過程で北に晒されたものである。
【００６７】 像Ｆ６９０および像Ｆ７４０において、日光に晒されたすなわち南に晒された
葉の縁部は、北に晒された葉の縁部よりも強い蛍光発光となっており、これは、
ハイドリックストレスを示し、成長がより進んでいることを示している。
【００６８】 図１１は、除草剤ＤＣＭＵ：３−（３，４ジクロロフェニル−１，１−ジメチ
ル尿素）が、表面に吹き付け処理されたタバコの葉から得られた蛍光発光像を示
している。
【００６９】 この図の３つの像は、３５５ｎｍの励起レーザを使用して６９０ｎｍの波長で
集められた。
【００７０】 像ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、処理前の健康な葉、裏面の左半分にわたって吹き付
け処理されて１０分後に分析された同一の葉、除草剤の適用後３０分が経過した
同一の葉を示している。
【００７１】 葉の処理された部分でクロロフィル蛍光発光が増大しているのが、これらの像
から分かる（肉眼ではこの変化を見ることができない）。これは、この処理部で
葉の光合成のメカニズムがブロックされたことを示している。
【００７２】 無論、本発明は前述した実施形態および図面に限定されない。特に様々な要素
の構成に関して変更が可能であり、あるいは、本発明の保護範囲を逸脱すること
なく技術的に等価な代用によって変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る分析装置の概略図である。
【図２】 図１に示される装置の一部を形成する同期ループの概略図である。
【図３】 本発明に係る装置の異なる構成要素を示す概略図である。
【図４Ａ】 本発明に係る分析車両の側面図であり、分析装置が外側の分析位置に配置され
た状態を示す図である。
【図４Ｂ】 本発明に係る分析車両の側面図であり、本発明の一部を形成する車両内の標本
を分析するための位置に分析装置が配置された状態を示す図である。
【図５】 草木の部分内で引き起こされる蛍光発光によって、本発明に係る分析装置から
得られる像を示す図である。
【図６】 草木の部分内で引き起こされる蛍光発光によって、本発明に係る分析装置から
得られる像を示す図である。
【図７】 草木の部分内で引き起こされる蛍光発光によって、本発明に係る分析装置から
得られる像を示す図である。
【図８】 草木の部分内で引き起こされる蛍光発光によって、本発明に係る分析装置から
得られる像を示す図である。
【図９】 草木の部分内で引き起こされる蛍光発光によって、本発明に係る分析装置から
得られる像を示す図である。
【図１０】 草木の部分内で引き起こされる蛍光発光によって、本発明に係る分析装置から
得られる像を示す図である。
【図１１】 草木の部分内で引き起こされる蛍光発光によって、本発明に係る分析装置から
得られる像を示す図である。
【図１２】 本発明に係る分析装置の特定の機能の実行アルゴリズムの基本的なプログラム
の一例を示す図である。
【図１３】 本発明に係る分析装置の特定の機能の実行アルゴリズムの基本的なプログラム
の一例を示す図である。
【図１４】 本発明に係る分析装置の特定の機能の実行アルゴリズムの基本的なプログラム
の一例を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第１９条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年５月３１日（１９９９．５．３１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項９】 分析装置（１）が、現場で車両（１４）の周囲にある草木（
２）を分析する分析位置と、車両（１４）内の標本キャリア上に置かれ且つ周辺
生活環境から取り除かれた草木の標本（２）を分析する分析位置との間で、動く
ことができることを特徴とする請求項７または８に記載の車両。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１０月２７日（１９９９．１０．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルツ，アルフオンス フランス国、エフ−67840・キルステツト、 リユ・ドユ・ラムザン、７ (72)発明者 ミエ，ジヨゼフ−アルベール フランス国、エフ−67200・ストラスブー ル、リユ・キユリー、９ (72)発明者 オベルラン，ジヤン−ピエール フランス国、エフ−57820・ガルブール、 リユ・エランベグ、219 (72)発明者 ソビンスカ，マルゴルザータ フランス国、エフ−67117・イタネン、リ ユ・アルベール・シユベツザー、３ (72)発明者 ツールン，マルテイーン イタリア国、イー−21020・イスプラ、ビ ア・フエルミ（番地なし) Ｆターム(参考） 2G043 AA03 BA02 BA07 BA17 CA05 EA01 FA01 FA03 FA06 GA04 GA08 GB18 GB21 HA01 HA09 HA11 JA03 KA01 KA02 KA03 KA09 LA03 NA05 NA06

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 励起レーザによって引き起こされる蛍光発光を測定すること
    によって、草木、更に一般的には植物の非破壊分析を行うための装置であって、
    校正された励起レーザビームを放射するためのユニットと、照射された１つまた
    は複数の草木によって発せられた蛍光発光像を測定して取得するためのユニット
    と、装置の動作を制御して管理するためのコンピュータユニットに結合され、集
    められた像をデジタル処理して記憶して編集または視覚化するためのユニットと
    を備えた装置であり、放射ユニット（３）が、少なくとも２つの励起レーザ波長
    を供給し、測定して像を取得するためのユニット（４）が、１つまたは複数の草
    木（２）によって発せられた同一の蛍光発光ビーム（６’）から、少なくとも２
    つの二次ビームを同時に或いは連続的に形成する手段（７、８、９）を備え、各
    二次ビームが、固有の波長を有しているとともに、マトリクスセンサ（１０）の
    全表面にわたって、或いは各二次ビームのために別々にマトリクスセンサ（１０
    ）の表面の一部にわたって、マトリクスセンサ（１０）内に蛍光発光像を形成す
    ることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 手段（８）が、ディスクの形態を成すフィルタキャリア上に
    装着された複数の干渉フィルタを備え、フィルタキャリアのモータ駆動による回
    転動作が、制御および管理のためのコンピュータユニットによって制御され、蛍
    光発光ビーム（６’）の光路内に前記フィルタを配置することを特徴とする請求
    項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 手段（８）が、蛍光発光ビーム（６’）を少なくとも２つ、
    好ましくは４つの別々の波長を有する二次ビームに分ける構成要素を備え、各二
    次ビームは、それが特に関係するマトリクスセンサ（１０）の領域に向けて方向
    付けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 測定および像の取得のためのユニット（４）の一部を形成す
    る閉塞装置／光増倍装置アセンブリ（９）の開放シーケンスの持続時間と、放射
    ユニット（３）のレーザパルスの持続時間とが相互に関連付けられるとともに、
    マトリクスセンサ（１０）の動作と、放射ユニット（３）のレーザ装置（３’）
    の動作と、閉塞装置／光増倍装置アセンブリ（９）の動作とが、対応するループ
    内の専用の回路により、互いに同期されることを特徴とする請求項１から３のい
    ずれか一項に記載の装置。
  5. 【請求項５】 同期回路あるいは専用のループ回路が、一方で、マトリクス
    センサ（１０）を形成するＣＣＤカメラによってトリガされ、また制御および管
    理のためのコンピュータユニットによって制御されるバースト信号ジェネレータ
    （１１）によって構成され、他方で、特にレーザ装置（３’）のトリガ入力部に
    向けて前記バースト信号の伝送を確実にする調整可能な遅延ライン（１２）と、
    最後に、閉塞装置／光増倍装置アセンブリ（９）をトリガするためのモジュール
    （１３）とによって構成され、モジュール（１３）が、遅延ライン（１２）によ
    って伝送されたバースト信号を、レーザ装置（３’）に対する所定の時間オフセ
    ットをもって受信し、この時間オフセットは、１つまたは複数の草木または分析
    される植物の領域と装置（１）との間の距離に応じ、所望であればテレメータを
    使用して測定されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 使用されるのに適合される蛍光発光像は、複数の時間を定め
    られた画像を合計することによって得られ、各時間を定められた画像は、閉塞装
    置／光増倍装置アセンブリ（９）の連続する２つの開放段階時に得られる未加工
    の２つの蛍光発光像を差し引きすることによって得られ、第１の開放段階が励起
    レーザを使用し、第２の開放段階が励起レーザを使用しないことを特徴とする請
    求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
  7. 【請求項７】 現場で草木、更に一般的には植物の分析を行なうための車両
    であって、請求項１から６のいずれか一項に記載の分析装置を少なくとも１つ備
    え、分析装置がテレスコープビーム（１５）上に方向付け可能且つ傾動可能なよ
    うに装着されていることを特徴とする車両。
  8. 【請求項８】 放射ユニット（３）と、測定して像を取得するユニット（４
    ）とを備える構成要素は、方向付けることが可能なプラットフォームビームある
    いはナセル（１７）上に装着され、空調された室（１８）内に配置された２つの
    平行な構造アセンブリを形成していることを特徴とする請求項７に記載の車両。
  9. 【請求項９】 分析装置（１）が、現場で車両（１４）の周囲にある草木（
    ２）を分析する分析位置と、車両（１４）内の標本キャリア上に置かれ且つ周辺
    生活環境から取り除かれた草木の標本（２）を分析する分析位置との間で、動く
    ことができることを特徴とする請求項７または８に記載の車両。
JP2000525745A 1997-12-22 1998-12-21 草木の非破壊分析装置およびこのような装置を車上に備えた車両 Pending JP2001527213A (ja)

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