NL1011537C2 - Method for determining properties of plant seeds. - Google Patents
Method for determining properties of plant seeds. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1011537C2 NL1011537C2 NL1011537A NL1011537A NL1011537C2 NL 1011537 C2 NL1011537 C2 NL 1011537C2 NL 1011537 A NL1011537 A NL 1011537A NL 1011537 A NL1011537 A NL 1011537A NL 1011537 C2 NL1011537 C2 NL 1011537C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- light
- sample
- camera
- properties
- wavelength
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
- A01C1/02—Germinating apparatus; Determining germination capacity of seeds or the like
- A01C1/025—Testing seeds for determining their viability or germination capacity
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physiology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Titel: Werkwijze voor het vaststellen van eigenschappen van plantenzaden.Title: Method for determining properties of plant seeds.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vaststellen van eigenschappen van plantenzaden, in het bijzonder eigenschappen betreffende de inwendige toestand van plantenzaden zoals bijvoorbeeld de wateropname, 5 glazigheid, de bladkiemlengte en de wortellengte. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor de bepaling van wateropname van gerst tijdens het vermoutingsproces.The invention relates to a method for determining properties of plant seeds, in particular properties regarding the internal state of plant seeds, such as, for example, the water absorption, glassiness, the leaf germination length and the root length. More particularly, the invention relates to a method for determining water uptake of barley during the malting process.
In het vermoutingsproces wordt de procedure van het 10 inweken van brouwgerst beschouwd als een kritische stap. Deze wateropname wordt door verschillende factoren beïnvloed; heel belangrijk hierbij zijn het gerstras, de korrelgrootteverdeling, het stikstofgehalte, het initieel vochtgehalte, de watergevoeligheid van de gerst en de wijze 15 van inweken. Een onjuiste uitvoering van dit deel van de vermouting kan niet meer gecorrigeerd worden tijdens de kiemfase of het eesten. Met andere woorden, de wateropname in de gerstkorrels is sterk bepalend voor de kwaliteit van het hieruit geproduceerde mout.In the malting process, the procedure of steeping brewing barley is considered a critical step. This water absorption is influenced by several factors; very important here are the barley variety, the grain size distribution, the nitrogen content, the initial moisture content, the water sensitivity of the barley and the method of soaking. Incorrect execution of this part of the malting can no longer be corrected during the germination phase or during the nesting. In other words, the water absorption in the barley grains strongly determines the quality of the malt produced from it.
20 In de huidige mouterijpraktijk is de weekgraad de belangrijkste sturings- en/of controleparameter. Deze weekgraad maakt geen onderscheid in wateropname tussen de verschillende onderdelen van de korrel die water op kunnen nemen. Eveneens levert de weekgraad geen informatie op over 25 de onderlinge verschillen in wateropname tussen de korrels van één partij. De wateropname van de korrel is echter met name bepalend voor de noodzakelijke enzymatische modificatie van in het endosperm opgeslagen reservestoffen. Daarom zijn zowel de gemiddelde wateropname van de partij 30 als de spreiding in wateropname tussen de korrels van de partij van belang. Voor een verbeterde sturing van het vermoutingsproces kunnen de gemiddelde wateropname in het endosperm en de spreiding daarvan worden gebruikt voor 1011537 2 regeling van de inweekduur en de temperatuur van het weekwater.20 In current malting practice, the degree of soaking is the most important control and / or control parameter. This softening degree makes no distinction in water absorption between the different parts of the grain that can absorb water. Likewise, the degree of soaking does not provide information about the mutual differences in water absorption between the grains of one batch. The water uptake of the grain, however, is particularly decisive for the necessary enzymatic modification of spare substances stored in the endosperm. Therefore, both the average water uptake of the batch 30 and the spread in water uptake between the grains of the batch are important. For improved control of the malting process, the average water uptake in the endosperm and its distribution can be used for controlling the soaking duration and the temperature of the soaking water.
Een bekende werkwijze voor het bepalen van eigenschappen van plantenzaden, zoals van gerst, tarwe, 5 haver of rijst is detectie van licht in een transmissie- opstelling. Voor het vaststellen van de kwaliteit van rijst is deze werkwijze beschreven in EP 0060493, Hierbij is een lichtbron aan de ene zijde van een zaadmonster opgesteld en staat de detector daar tegenover aan de andere zijde. Al 10 het licht dat door de detector wordt waargenomen komt door - of langs - het zaadmonster. De transmissie van licht door een droog zaadmonster is zeer laag, voor gerst bedraagt dit bijvoorbeeld in de orde van 0,6 promille. Het directe gevolg is dat de te meten lichtintensiteiten en resoluties 15 zeer laag zijn. Dit vraagt, voor het verkrijgen van een enigszins acceptabel lichtniveau, om een sterke lichtbron en een hoge versterking en gevoeligheid van de detector.A known method for determining the properties of plant seeds, such as barley, wheat, oats or rice, is detection of light in a transmission arrangement. To determine the quality of rice, this method is described in EP 0060493, where a light source is arranged on one side of a seed sample and the detector is opposite on the other side. All the light perceived by the detector comes through - or along - the seed sample. The transmission of light through a dry seed sample is very low, for example for barley it is on the order of 0.6 per mil. The direct consequence is that the light intensities and resolutions to be measured are very low. This requires, in order to obtain a somewhat acceptable light level, a strong light source and a high gain and sensitivity of the detector.
Als het licht langs het zaadmonster·heen direct op de detector komt, is de lichtsterkte veel te hoog ten 20 opzichte van die van het licht door het zaadmonster heen.If the light passes directly through the seed sample onto the detector, the light intensity is far too high compared to that of the light through the seed sample.
De oplossing van EP 0060493 is om een sterke smalle lichtbundel op slechts een klein gedeelte van de korrel te laten vallen. Tegenover deze lichtbundel zijn twee detectoren geplaatst voor een verschilmeting van 25 waargenomen licht door de voorzijde en de achterzijde van de korrel. Bij afwijkingen in de lichtintensiteit kan worden vastgesteld of de korrel breuken bevat. Een nadeel van deze oplossing is echter, dat veel informatie van de inwendige structuur van de korrel op deze wijze niet kan 30 worden waargenomen, in het bijzonder is het onmogelijk om camera-opnames te maken van de gehele inhoud van de korrel, waarbij eigenschappen betreffende de inwendige structuur kunnen worden vastgesteld zoals in welke gedeelten van de korrel wateropname heeft plaatsgevonden. Verder is nog 35 bekend het afschermen van de omgeving van het zaadmonster met een masker. Dit vergt echter een lastige en intensieve 1011537 3 voorbereidingshandeling, waarbij de zaadmonsters slechts per stuk kunnen worden doorgemeten. Een probleem met deze maskers is verder, dat ze niet altijd perfect passen, zodat opnamen vaak overbelicht t.g.v. strooilicht zijn.The solution of EP 0060493 is to drop a strong narrow beam of light onto only a small part of the grain. Two detectors are placed opposite this light beam for a difference measurement of perceived light through the front and the back of the grain. In the event of deviations in the light intensity, it can be determined whether the grain contains breaks. A drawback of this solution, however, is that much information of the internal structure of the grain cannot be perceived in this way, in particular it is impossible to make camera recordings of the entire contents of the grain, with properties concerning the internal structure can be determined as in which parts of the grain water absorption has taken place. Furthermore, it is known to shield the environment of the seed sample with a mask. However, this requires a difficult and intensive preparation operation, in which the seed samples can only be measured individually. Another problem with these masks is that they do not always fit perfectly, so that images are often overexposed due to stray light.
5 De uitvinding heeft als doel om een werkwijze te bieden, waarmee op eenvoudige, snelle en goedkope wijze, zonder gecompliceerde voorbereidingshandelingen, een aantal belangrijke eigenschappen van plantenzaden kunnen worden vastgesteld, in het bijzonder eigenschappen betreffende de 10 inwendige toestand van plantenzaden zoals bijvoorbeeld de glazigheid, de bladkiemlengte en de wortellengte en meer in het bijzonder eigenschappen van gerst die voor het vermoutingsproces van belang zijn, zoals de wateropname in het gerstzaad en waterverdeling van een partij zaden, 15 waardoor eerder genoemde problemen worden opgelost of verminderd.The object of the invention is to provide a method with which a number of important properties of plant seeds can be determined in a simple, fast and inexpensive manner, without complicated preparation operations, in particular properties regarding the internal condition of plant seeds, such as, for example, glaziness , the leaf germination length and the root length and more in particular properties of barley which are important for the malting process, such as the water absorption in the barley seed and water distribution of a batch of seeds, whereby the aforementioned problems are solved or reduced.
Dit doel wordt bereikt door de werkwijze voor het vaststellen van eigenschappen van plantenzaden volgens de uitvinding te volgen, waarbij een monster van plantenzaad 20 in het licht van een nagenoeg evenwijdige lichtbundel wordt geplaatst; een camera de eigenschappen van het monster in een opname vastlegt, door middel van detectie van strooilicht, dat door het monster heen gaat en onder een bepaalde hoek met de bundel wordt afgebogen, waarbij het 25 licht van de bundel, dat langs het monster recht door gaat, niet wordt gedetecteerd; en de verkregen opname van de camera door middel van beeldanalyse wordt bewerkt, waardoor de eigenschappen kunnen worden vastgesteld.This object is achieved by following the method of determining the properties of plant seeds according to the invention, in which a sample of plant seed 20 is placed in the light of a substantially parallel light beam; a camera captures the properties of the sample in an image, by detecting stray light that passes through the sample and is deflected at a certain angle to the beam, whereby the light from the beam passing through the sample passes straight through goes, is not detected; and the acquired image from the camera is processed by image analysis, whereby the properties can be determined.
Bij een opstelling volgens de uitvinding gaat het 30 licht dat niet door het zaadmonster wordt beïnvloed, rechtdoor en zal niet door de camera worden waargenomen. Licht dat wel door het zaadmonster komt, wordt in alle richtingen verstrooid. Een groot deel van de lichthoeveelheid gaat verloren, maar een deel ervan zal 35 worden waargenomen binnen de beperkte openingshoek van de camera die onder een hoek met de lichtbundel achter het 1011537 4 monster is opgesteld. De camera neemt dus alleen het licht waar dat door het monster heen komt; dit licht heeft een onderling vergelijkbare en relatief geringe intensiteit.In an arrangement according to the invention, the light not affected by the seed sample goes straight and will not be detected by the camera. Light that does pass through the seed sample is scattered in all directions. Much of the amount of light is lost, but part of it will be observed within the limited aperture angle of the camera positioned at an angle to the light beam behind the 1011537 4 sample. So the camera only perceives the light passing through the sample; this light has a mutually comparable and relatively low intensity.
De uitvinding heeft als voordeel dat eigenschappen 5 van gehele zaden, al dan niet na voorbehandeling, met beeldanalyse zichtbaar kunnen worden gemaakt, waarbij de componenten van de meetopstelling bestaan uit relatief eenvoudige en goedkope onderdelen. Met name kunnen eigenschappen met betrekking tot de inwendige toestand 10 worden vastgesteld, zoals bladkiemlengte, wateropname, wortellengte of glazigheid maar ook uitwendige eigenschappen als gaafheid, dikte of omtrek kunnen hiermee worden vastgesteld. Daarnaast geeft deze werkwijze de mogelijkheid, om meerdere zaden tegelijk te meten, zonder 15 afscherming van de individuele zaden. Tevens kunnen ook monsters met een sterke lichtbarrière, zoals kaf bij gerst, hardschalige en sterk gekleurde of donkere zaden, rechtstreeks worden gemeten. De werkwijze biedt tevens mogelijkheden om de vitaliteit van plantenzaden in een 20 vroeg stadium aan kiemende gehele zaden te beoordelen en het kiemproces van zaad te kunnen volgen. Ook kan met deze werkwijze het vochtgehalte van zaden worden bepaald.The invention has the advantage that properties of whole seeds, whether or not after pretreatment, can be made visible with image analysis, wherein the components of the measuring arrangement consist of relatively simple and inexpensive parts. In particular, properties with regard to the internal condition can be determined, such as leaf germ length, water absorption, root length or glassiness, but also external properties such as integrity, thickness or circumference can be determined with this. In addition, this method makes it possible to measure several seeds at the same time, without shielding the individual seeds. Samples with a strong light barrier, such as barley husks, hard-shelled and strongly colored or dark seeds, can also be measured directly. The method also offers possibilities to assess the vitality of plant seeds at an early stage in germinating whole seeds and to be able to follow the germination process of seed. The moisture content of seeds can also be determined with this method.
In het bijzonder is het mogelijk om onderscheid te maken tussen zaden die weinig water hebben opgenomen, en 25 zaden, die veel water hebben opgenomen, en de waterverdeling in de korrel te analyseren. Bij gebruik van een opstelling volgens de uitvinding in combinatie met een bandfilter voor een golflengte in het gebied rond 850 nm, kan bij verstijfselde gerstkorrels het wateropnamepatroon 30 goed zichtbaar worden gemaakt. Dit komt mede doordat kaf een hoge transmissie bij deze golflengte heeft en daarmee een relatief lage invloed op de beeldvorming heeft. Hierbij wordt de camera-opname van een gehele gerstekorrel na een beeldanalyse beoordeeld op de mate van wateropname. Uit de 35 gegevens worden de gemiddelde wateropname en de spreiding per partij berekend. Met deze beoordeling kan een 1011537 5 nauwkeurige sturing van de weekprocedure in de mouterij worden bereikt. De wateropname-eigenschappen van een partij kunnen worden tevens worden geanalyseerd voor rassenbeproeving of veredelingsdoeleinden. Ook bij andere 5 golflengten in het bereikt van 400 tot 1200 nm kan dit wateropnamepatroon zichtbaar worden, maar de kwaliteit van de opname is dan minder.In particular, it is possible to distinguish between seeds that have absorbed little water and 25 seeds that have absorbed a lot of water, and analyze the water distribution in the grain. When using an arrangement according to the invention in combination with a band filter for a wavelength in the region around 850 nm, the water absorption pattern 30 can be made clearly visible with gelatinized barley grains. This is partly because chaff has a high transmission at this wavelength and therefore has a relatively low influence on imaging. Here, the camera image of an entire barley grain after an image analysis is assessed for the degree of water absorption. The average water absorption and the distribution per batch are calculated from the 35 data. With this assessment, a 1011537 5 precise control of the soaking procedure in the malt house can be achieved. The water absorption properties of a batch can also be analyzed for variety testing or breeding purposes. Also at other 5 wavelengths in the range of 400 to 1200 nm, this water recording pattern may become visible, but the quality of the recording is then less.
De uitvinding maakt het mogelijk onderscheid te maken tussen kiemende en ongekiemde zaden, omdat de wortels 10 veel meer lichtdoorlatend zijn dan het zaad. Hierdoor kan worden vastgesteld wat de homogeniteit en snelheid van wortelontwikkeling is van kiemende partijen. Dit is een indicatie voor de vitaliteit van het zaad. Voor gerst wordt een maximaal contrast bereikt met licht van een golflengte 15 rond 450 nm, of 850 nm.The invention makes it possible to distinguish between germinating and non-germinating seeds, because the roots 10 are much more translucent than the seed. This makes it possible to determine the homogeneity and speed of root development of germinating parties. This is an indication of the vitality of the seed. For barley, maximum contrast is achieved with light of a wavelength around 450 nm, or 850 nm.
De opstelling volgens de uitvinding biedt verder nog de mogelijkheid, eigenschappen als bladkiemlengte en glazigheid van plantenzaad te bepalen. Voor gerst kan dit worden bereikt met licht van een golflengte rond 600 nm.The arrangement according to the invention also offers the possibility of determining properties such as leaf germ length and glassiness of plant seed. For barley, this can be achieved with light of a wavelength around 600 nm.
20 Verdere voordelen en bijzonderheden zullen duidelijk worden bij een beschrijving aan de hand van de tekening, waarbij:20 Further advantages and details will become clear from a description with reference to the drawing, in which:
Figuur 1 een opstelling weergeeft voor een meting in transmissie,- 25 Figuur 2 een opstelling volgens de uitvinding weergeeft.Figure 1 shows an arrangement for a measurement in transmission, Figure 2 shows an arrangement according to the invention.
In Figuur 1 duidt verwijzingsgetal 1 een lichtbron, bijvoorbeeld een halogeenlamp; hierboven kan een diffusor (2) zijn aangebracht van bijvoorbeeld teflon of melkglas.In Figure 1, reference numeral 1 denotes a light source, for example a halogen lamp; above, a diffuser (2) can be arranged, for example, from Teflon or milk glass.
30 Een transparante drager (3) zoals bijvoorbeeld een petri schaal houdt het zaadmonster (4). Het monster is afgeschermd met een masker (5). Een filter (6) is geplaatst voor een optiek (7) als een macrolens of een vergrotingsobjeetief, voor het uitfilteren van een bepaalde 35 golflengte. De opstelling wordt gecompleteerd door een camera (8), die recht tegenover de lichtbron is geplaatst, 1011537 6 met hiertussen het te analyseren monster. In de opstelling is gebruik gemaakt van een sterke lichtbron met licht van een breedbandig spectrum en een camera met een hoge versterking en gevoeligheid. Hierdoor kunnen aanvaardbare 5 resoluties worden bereikt als het monster wordt afgeschermd ter voorkoming van het waarnemen van strooilicht en direct licht, dat niet door het monster heen is gegaan.A transparent carrier (3) such as, for example, a petri dish, holds the seed sample (4). The sample is shielded with a mask (5). A filter (6) is placed in front of an optic (7) as a macro lens or a magnifying lens, for filtering out a certain wavelength. The set-up is completed by a camera (8) placed directly opposite the light source, 1011537 6 with the sample to be analyzed in between. The setup used a strong light source with light of a broadband spectrum and a camera with high gain and sensitivity. This allows acceptable resolutions to be achieved if the sample is shielded to prevent stray light and direct light from being viewed through the sample.
In Figuur 2 is een opstelling weergegeven voor een werkwijze volgens de uitvinding. Deze opstelling bestaat 10 uit een (niet weergegeven) perfect lichtafschermende doos. In de doos wordt aan een zijde een lichtbron (1) aangebracht. In een praktijkopstelling kan deze lichtbron een Xenon lichtbron zijn, waarbij een bijbehorende voeding, al dan niet met een netspanningsfilter, de Xenon lichtbron 15 van een constante spanning voorziet. De lichtbron kan bijvoorbeeld ook een laser zijn. Het licht van de lichtbron wordt in een rechte parallelle bundel (3) gericht door een optiek (2) van lenzen. Aan de andere zijde van de doos wordt een camera (5) opgesteld, achter een houder voor het 20 monster van de gerstekorrels (4), in een kleine hoek buiten de lichtbundel, zodat het monster (4) in de rechtdoorgaande lichtbundel (3) is geplaatst. De camera (5), met een gevoeligheid in het gebied van de door de lichtbron uitgezonden golflengte, is naast deze bundel onder een hoek 25 geplaatst, zodat het licht dat onder en boven het monster passeert, niet wordt waargenomen. Ten gevolge van verstrooiing aan het monster (4) wordt licht dat wel op of door het monster heen komt, in alle richtingen uitgezonden. Een groot deel van de lichthoeveelheid gaat verloren, maar 30 een deel ervan wordt binnen de beperkte openingshoek van de camera als strooibundel (6) waargenomen. Dit licht heeft een onderling vergelijkbare en relatief geringe intensiteit, zodat niet hoeft te worden gewerkt met een afschermingsmasker, en een veel grotere gevoeligheid kan 35 worden bereikt.Figure 2 shows an arrangement for a method according to the invention. This arrangement consists of a (not shown) perfectly light-shielding box. A light source (1) is mounted on one side in the box. In a practical arrangement, this light source can be a Xenon light source, wherein an associated power supply, with or without a mains voltage filter, provides the Xenon light source 15 with a constant voltage. For example, the light source can also be a laser. The light from the light source is directed in a straight parallel beam (3) through an optic (2) of lenses. On the other side of the box, a camera (5) is arranged, behind a holder for the sample of the barley grains (4), at a small angle outside the beam, so that the sample (4) in the straight beam (3) is placed. The camera (5), with a sensitivity in the region of the wavelength emitted by the light source, is angled next to this beam so that the light passing below and above the sample is not detected. Due to scattering on the sample (4), light that does pass on or through the sample is emitted in all directions. A large part of the light quantity is lost, but a part of it is observed as a stray beam (6) within the limited opening angle of the camera. This light has a mutually comparable and relatively low intensity, so that it is not necessary to work with a shielding mask, and a much greater sensitivity can be achieved.
1011537 71011537 7
In het navolgende zal een voorbeeld van een werkwijze volgens de uitvinding worden beschreven, waarbij op eenvoudige wijze het wateropnamegedrag van het endosperm van gerstekorrels kan worden vastgesteld.In the following, an example of a method according to the invention will be described, wherein the water absorption behavior of the endosperm of barley grains can be determined in a simple manner.
5 Daartoe wordt gerst volgens een bepaald vast protocol geweekt, wat neerkomt op het snel en gecontroleerd laten zwellen van het zaad, door het afwisselend gedurende een aantal uren nat te weken (inweken) en vervolgens weer droog te laten rusten (uitweken), tot een totale weektijd 10 van ca. 30 uur.5 To this end, barley is soaked according to a fixed protocol, which means swelling the seed quickly and in a controlled manner, by soaking it alternately for several hours (soaking) and then leaving it to rest (soaking) again until total week time 10 of approx. 30 hours.
Hiervan wordt een vaste hoeveelheid (ca. 30 gram) geprepareerd als monster voor een opname volgens de uitvinding, door de zaden te verstijfselen, waarbij het gedeelte van het endosperm van de zaden dat water heeft 15 opgenomen gelatiniseert. Dit kan worden bereikt, door de zaden kort te koken (ca. 30 seconden), ze vervolgens sterk af te koelen in ijswater (ca. 30 seconden), ze daarna ca.Of these, a fixed amount (about 30 grams) is prepared as a sample for an uptake according to the invention by gelatinizing the seeds, gelatinizing the portion of the endosperm of the seeds which has taken up water. This can be achieved by boiling the seeds briefly (approx. 30 seconds), then cooling them strongly in ice water (approx. 30 seconds), then after approx.
30 seconden in 70% EtOH te dompelen, waardoor het water wordt verdreven door een snel verdampende component en ze 20 vervolgens 5 minuten drogen in een sterke gestandaardiseerde luchtstroom.Immersion in 70% EtOH for 30 seconds, expelling the water through a rapidly evaporating component, and then drying them in a strong standardized air stream for 5 minutes.
Een aantal gerstekorrels (max. 50) wordt vervolgens als monster in een Petrischaal gelegd; dit kan handmatig geschieden of met een speciaal instrument dat daarvoor 25 geschikt is gemaakt. De oriëntatie van de zaden is hierbij minder van belang.A number of barley grains (max. 50) are then placed as a sample in a Petri dish; this can be done manually or with a special instrument made suitable for this purpose. The orientation of the seeds is less important here.
De optische meetopstelling bestaat uit een opstelling volgens Figuur 2.The optical measuring setup consists of an arrangement according to Figure 2.
De camera neemt alleen het verstrooide licht waar 30 door de absorptie- en verstrooiingskarakteristieken van het opgestelde preparaat (de verstijfselde gerstzaden), tegen een zwarte achtergrond. Om de zaden horizontaal in de Petrischaal te kunnen opstellen wordt het licht van de lichtbundel over een hoek van 90° verticaal omhoog gebogen 35 (niet weergegeven). Direct voor de camera wordt één van de voor de toepassing bruikbare filters aangebracht, 1 011S 37 8 bijvorobeeld een bandfilter van het type B850, voor het doorlaten van licht met een golflengte van 850 nm ± 20nm. Het diafragma en de vergroting kunnen afzonderlijk bij de camera worden ingesteld. De camera volgens dit 5 uitvoeringsvoorbeeld is een CCD-camera MX-5, met een macro-object ief, met een brandpuntsafstand van 25 cm en een insteldiafragma met een maximumdiameter van 8.5 cm.The camera only detects the scattered light due to the absorption and scattering characteristics of the prepared preparation (the gelatinized barley seeds), against a black background. In order to arrange the seeds horizontally in the Petri dish, the light from the light beam is bent vertically upwards at an angle of 90 ° (not shown). Immediately in front of the camera, one of the filters usable for the application, 1 011S 37 8 for example, a band filter of the type B850, is applied, for transmitting light with a wavelength of 850 nm ± 20 nm. The aperture and magnification can be adjusted separately on the camera. The camera according to this exemplary embodiment is a CCD camera MX-5, with a macro lens, with a focal length of 25 cm and an adjustment aperture with a maximum diameter of 8.5 cm.
Het signaal van de camera word omgezet naar een digitaal beeld met behulp van een zogenaamde "frame 10 grabber". Vervolgens worden de beelden verwerkt en geanalyseerd met een beeldverwerkingsprogramma. De standaard beeldgrootte is 768 x 574 pixels, met 256 grijswaarden. Door het kiezen van een juiste drempelwaarde in de grijswaarden kan onderscheid worden gemaakt tussen de 15 gebieden in de gerstzaden, waar wateropname heeft plaatsgevonden, en gebieden, waarin wateropname niet heeft plaatsgevonden. Aldus kan het wateropnamepatroon goed zichtbaar worden gemaakt.The signal from the camera is converted into a digital image using a so-called "frame 10 grabber". The images are then processed and analyzed with an image processing program. The default image size is 768 x 574 pixels, with 256 gray levels. By choosing a correct threshold value in the gray values, a distinction can be made between the 15 areas in the barley seeds, where water absorption has taken place, and areas in which water absorption has not taken place. The water absorption pattern can thus be made clearly visible.
Vervolgens zal een voorbeeld van een werkwijze 20 volgens de uitvinding worden beschreven, waarbij op eenvoudige wijze de bladkiemlengte van gerstekorrels kan worden vastgesteld. Daartoe wordt een aantal gerstekorrels evenals in het eerder beschreven voorbeeld als monster in een Petrischaal gelegd; de optische meetopstelling bestaat 25 wederom uit een opstelling volgens Figuur 2.Next, an example of a method according to the invention will be described, wherein the leaf germ length of barley grains can be determined in a simple manner. For this purpose, a number of barley grains are placed as samples in a Petri dish as in the example described previously; the optical measuring arrangement again consists of an arrangement according to Figure 2.
Direct voor dezelfde als de eerder beschreven camera wordt een smalbandfilter aangebracht van het type B600, voor het doorlaten van licht met een golflengte van 600 nm ± 20nm.Directly in front of the same as the previously described camera, a narrow band filter of the type B600 is applied, for transmitting light with a wavelength of 600 nm ± 20nm.
30 Uit de aldus verkregen digitale opname kan de bladkiemlengte worden bepaald.The leaf germ length can be determined from the digital recording thus obtained.
Voor het bepalen van de wortellengte kan dezelfde werkwijze voor het bepalen van de bladkiemlengte worden gevolgd; echter nu bestaat het smalbandfilter uit het type 35 B450, voor doorlaten van licht met een golflengte van 450 ± 1011537 9 20 nm, of uit het type B850, voor het doorlaten van licht met een golflengte van 850 ± 20 nm.To determine the root length, the same method for determining the leaf germination length can be followed; however, now the narrow band filter consists of type 35 B450, for transmission of light with a wavelength of 450 ± 1011537 9 20 nm, or of type B850, for transmission of light with a wavelength of 850 ± 20 nm.
Opgemerkt wordt verder nog dat het gekozen uitvoeringsvoorbeeld de uitvinding in geen geval beperkt 5 tot de aan de hand van de tekening beschreven opstelling en de genoemde preparaten. De opstelling kan ook worden uitgevoerd met een ander type CCD-camera en gangbare objectieven, en, uiteraard voor zover dit valt binnen de beschermingsomvang van de conclusies, zijn de beschreven 10 werkwijze en inrichting geschikt voor het meten van tal van eigenschappen zoals bladkiemlengte, wateropname, wortelkiemlengte of glazigheid maar ook van eigenschappen als gaafheid, dikte of omtrek van tal van preparaten, zoals granen, rijst of andere plantenzaden zoals peen, tomaat, 15 paprika of sla.It is further noted that the chosen exemplary embodiment in no way limits the invention to the arrangement described with reference to the drawing and the said preparations. The arrangement can also be performed with a different type of CCD camera and conventional lenses, and, of course insofar as this falls within the scope of the claims, the described method and device are suitable for measuring numerous properties such as leaf germ length, water absorption , root germ length or glassiness, but also of properties such as intactness, thickness or circumference of many preparations, such as grains, rice or other plant seeds such as carrots, tomatoes, peppers or lettuce.
10115371011537
Claims (10)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1011537A NL1011537C2 (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Method for determining properties of plant seeds. |
| PCT/NL2000/000166 WO2000052990A1 (en) | 1999-03-11 | 2000-03-10 | Method for determining properties of plant seeds |
| AU33354/00A AU3335400A (en) | 1999-03-11 | 2000-03-10 | Method for determining properties of plant seeds |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1011537A NL1011537C2 (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Method for determining properties of plant seeds. |
| NL1011537 | 1999-03-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1011537C2 true NL1011537C2 (en) | 2000-09-12 |
Family
ID=19768825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1011537A NL1011537C2 (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Method for determining properties of plant seeds. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU3335400A (en) |
| NL (1) | NL1011537C2 (en) |
| WO (1) | WO2000052990A1 (en) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9917958D0 (en) * | 1999-07-31 | 1999-09-29 | Brewing Research International | Transflectance meter for grain quality |
| US7367155B2 (en) * | 2000-12-20 | 2008-05-06 | Monsanto Technology Llc | Apparatus and methods for analyzing and improving agricultural products |
| DE60318032T2 (en) | 2002-04-04 | 2008-11-20 | Monsanto Technology Llc | AUTOMATED SYSTEM FOR RECEIVING, WEIGHING AND SORTING PARTICLE MATERIAL |
| WO2005031367A2 (en) | 2003-09-23 | 2005-04-07 | Monsanto Technology Llc | High throughput automated seed analysis system |
| CN101052295B (en) | 2004-08-26 | 2014-03-05 | 孟山都技术有限公司 | Automated testing of seeds |
| US7703238B2 (en) | 2004-08-26 | 2010-04-27 | Monsanto Technology Llc | Methods of seed breeding using high throughput nondestructive seed sampling |
| US7998669B2 (en) | 2006-03-02 | 2011-08-16 | Monsanto Technology Llc | Automated contamination-free seed sampler and methods of sampling, testing and bulking seeds |
| US8028469B2 (en) | 2006-03-02 | 2011-10-04 | Monsanto Technology Llc | Automated high-throughput seed sampler and methods of sampling, testing and bulking seeds |
| CA2656676C (en) | 2006-06-28 | 2016-04-26 | Monsanto Technology Llc | Small object sorting system and method |
| BRPI0811990A2 (en) | 2007-05-31 | 2014-09-23 | Monsanto Technology Llc | SEED SEPARATOR |
| CN101933417B (en) * | 2010-07-06 | 2012-05-30 | 北京农业智能装备技术研究中心 | Corn seed investigating device based on machine vision |
| CN102425992B (en) * | 2011-12-15 | 2016-09-14 | 青岛农业大学 | A kind of corn ear character measurement apparatus and measurement corncob line number, head progeny row inclination angle and the method at fringe edge angle |
| CN103039154B (en) * | 2012-12-25 | 2014-05-14 | 北京农业信息技术研究中心 | Method and device for performing high-precision determination of corn ear variety based on images |
| CN107872642A (en) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 河北农业大学 | Plant root system image acquisition system for cultivation pot |
| CN111665221A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Device for detecting seed vitality based on transmission spectrum and using method thereof |
| BR112022025113A2 (en) | 2020-06-30 | 2022-12-27 | Monsanto Technology Llc | AUTOMATED SYSTEMS FOR USE IN THE SEPARATION OF SMALL OBJECTS, AND RELATED METHODS |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0060493A2 (en) | 1981-03-13 | 1982-09-22 | Satake Engineering Co., Ltd. | Apparatus for detecting cracked rice grain |
| US4975863A (en) * | 1988-06-16 | 1990-12-04 | Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | System and process for grain examination |
| WO1997042489A1 (en) * | 1996-05-02 | 1997-11-13 | Centrum Voor Plantenveredelings- En Reproduktieonderzoek (Cpro-Dlo) | A method for determining the maturity and quality of seeds and an apparatus for sorting seeds |
| US5865990A (en) * | 1996-09-13 | 1999-02-02 | Uncle Ben's, Inc. | Method and apparatus for sorting grain |
-
1999
- 1999-03-11 NL NL1011537A patent/NL1011537C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-03-10 WO PCT/NL2000/000166 patent/WO2000052990A1/en active Search and Examination
- 2000-03-10 AU AU33354/00A patent/AU3335400A/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0060493A2 (en) | 1981-03-13 | 1982-09-22 | Satake Engineering Co., Ltd. | Apparatus for detecting cracked rice grain |
| US4975863A (en) * | 1988-06-16 | 1990-12-04 | Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | System and process for grain examination |
| WO1997042489A1 (en) * | 1996-05-02 | 1997-11-13 | Centrum Voor Plantenveredelings- En Reproduktieonderzoek (Cpro-Dlo) | A method for determining the maturity and quality of seeds and an apparatus for sorting seeds |
| US5865990A (en) * | 1996-09-13 | 1999-02-02 | Uncle Ben's, Inc. | Method and apparatus for sorting grain |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000052990A1 (en) | 2000-09-14 |
| AU3335400A (en) | 2000-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1011537C2 (en) | Method for determining properties of plant seeds. | |
| CN101517384B (en) | Ultraviolet ray detection device and ultraviolet ray protection effect evaluating device | |
| CA2335480C (en) | Optoelectronic apparatus for detecting damaged grain | |
| KR101885095B1 (en) | Method for evaluating ultraviolet light protection effect, evaluation device, and storage medium | |
| JPH0643030A (en) | Portable spectrophotometer | |
| US20030058433A1 (en) | Defect detection with enhanced dynamic range | |
| JP2003513236A (en) | Built-in optical probe for spectroscopic analysis | |
| CA2253403A1 (en) | A method for determining the maturity and quality of seeds and an apparatus for sorting seeds | |
| CN105579816B (en) | Quantum meter | |
| EP1488214A4 (en) | High speed analyzer using near infrared radiation transmitted through thick samples of optically dense material | |
| JP2015014527A (en) | Abnormality detection device and abnormality detection method | |
| JP3056037B2 (en) | Optical measurement method and device | |
| Faqeerzada et al. | Prediction of moisture contents in green peppers using hyperspectral imaging based on a polarized lighting system | |
| JP7212049B2 (en) | How to calibrate the integrating cavity | |
| JP2007519932A (en) | Optical fiber measuring device | |
| JP3017639B2 (en) | Taste value measuring device | |
| JPH06213804A (en) | Method and apparatus for measuring percentage sugar content | |
| JP3354844B2 (en) | Grain quality measuring method and quality measuring device | |
| JP2989459B2 (en) | Spectrometer | |
| JP2000097774A (en) | Spectrophotometer | |
| JPH0829337A (en) | Wheat quality judging apparatus | |
| JPH0829335A (en) | Rice analyzing and evaluating apparatus | |
| Forment et al. | Stray light performance of a combined monochromator–spectrograph UV irradiance measuring instrument | |
| JP2017203741A (en) | Sensitivity correction method and quantitative measuring method | |
| Williams | Fluorescent standards for surface colour. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20031001 |