PL206689B1 - Sposób detekcji szklistości w jabłkach - Google Patents
Sposób detekcji szklistości w jabłkachInfo
- Publication number
- PL206689B1 PL206689B1 PL380385A PL38038506A PL206689B1 PL 206689 B1 PL206689 B1 PL 206689B1 PL 380385 A PL380385 A PL 380385A PL 38038506 A PL38038506 A PL 38038506A PL 206689 B1 PL206689 B1 PL 206689B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- fruit
- temperature
- thermographic
- images
- tested
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 7
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 title claims description 5
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 title claims 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 37
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000001931 thermography Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 2
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000004141 dimensional analysis Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 238000001646 magnetic resonance method Methods 0.000 description 1
- 238000013208 measuring procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206689 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 380385 (51) Int.Cl.
G01N 33/02 (2006.01) G01N 25/00 (2006.01) G01N 21/17 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 07.08.2006 (54)
Sposób detekcji szklistości w jabłkach
| (73) Uprawniony z patentu: POLSKA AKADEMIA NAUK INSTYTUT AGROFIZYKI IM. BOHDANA DOBRZAŃSKIEGO, Lublin, PL | |
| (43) Zgłoszenie ogłoszono: 18.02.2008 BUP 04/08 | (72) Twórca(y) wynalazku: |
| (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: | PIOTR BARANOWSKI, Lublin, PL WOJCIECH MAZUREK, Lublin, PL RYSZARD WALCZAK, Lublin, PL JANUSZ LIPECKI, Lublin, PL |
| 30.09.2010 WUP 09/10 | (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Kalita Lucjan Kancelaria Patentowa |
PL 206 689 B1
Opis wynalazku
Szklistość jest fizjologicznym wewnętrznym zaburzeniem, w którym międzykomórkowe przestrzenie powietrzne wokół wiązek naczyniowych blisko jądra owocu zostają wypełnione sokiem komórkowym i powstają charakterystyczne półprzeźroczyste tkanki. Objawy występowania szklistości zasadniczo nie ujawniają się na zewnętrznej powierzchni owocu. Z publikacji Trans ASAE autorstwa: Toller E.W., Hung Y.C., Upchurch B.L., Prussia S.E., Vol 35 1992 r. znane są informacje dotyczące prowadzonych badań nad metodą zastosowania absorpcji promieniowania rentgenowskiego w detekcji szklistości w owocach. Do wykrywania szklistości zastosowano także badania rezonansu magnetycznego, co przedstawiono w publikacji Scientia Horticulture autorstwa Clark C.J., MacFall J.S., Bieleski R.L., Vol 35 1988 r. Metoda rentgenowska wymaga przepuszczania przez owoce szkodliwego twardego promieniowania X, co w znacznej mierze ogranicza stosowanie jej w automatycznych systemach selekcji owoców. Metoda rezonansu magnetycznego pozwala poprzez dwu- lub trójwymiarową analizę zobrazowań poszczególnych warstw owocu na określenie zasięgu występowania szklistości. Trudności w stosowaniu tej metody do detekcji szklistości wynikają ze skomplikowanej procedury doboru parametrów rejestracji i analizy zobrazowań z poszczególnych warstw. Innym ograniczeniem tej metody jest wysoki koszt specjalistycznej aparatury pomiarowej i jej eksploatacji.
Istotą wynalazku jest sposób detekcji szklistości w jabłkach, w którym przed rozpoczęciem testu owoce przechowuje się przez okres co najmniej 4 h w pomieszczeniu o temperaturze powietrza 1,5°C, po czym owoce przenosi się do pomieszczenia termostatowanego, w którym temperatura powietrza wynosi 20°C a wilgotność względna 60% i układa na termoizolacyjnej płycie powierzchnią boczną. Po co najmniej 3 min każdy owoc poddaje się pomiarom temperatury radiacyjnej powierzchni w sekwencji co najmniej ośmiu obrazów, tak zwanych zobrazowań termalnych, za pomocą urządzenia termograficznego, przy czym pierwszy pomiar dokonuje się gdy średnia wartość temperatury zaobserwowana na monitorze urządzenia termograficznego wynosi 8°C a kolejne obrazy termalne wykonuje się w odstępach czasowych co 10 min. Po wykonaniu wszystkich zobrazowań termalnych, dla każdego owocu wyznacza się jego masę m[g] z dokładnością do 0,01 g, a uzyskane zobrazowania termalne poddaje się analizie komputerowej, w trakcie której z wyodrębnionego pola w kształcie okręgu obejmującego powierzchnię półsfery owocu sporządza się wykresy zmian temperatury radiacyjnej owocu T[°C] w czasie t[min]. Dla sporządzenia każdego wykresu określa się średnią wartość temperatury radiacyjnej z wszystkich pikseli wyodrębnionego pola, która stanowi podstawę dalszej analizy oraz dodatkowe statystyki, to znaczy wartości ekstremalne temperatury i standardowe odchylenie temperatury. Te statystyki wykonuje się dla wszystkich obrazów poszczególnych sekwencji. Jako miarę tempa zmian temperatury radiacyjnej owocu w procesie jego ogrzewania przyjmuje się wyrażenie dT.X. Zawarcie w tym wyrażeniu mnożnika X uwzględnia zróżnicowane masy ważonych owoców.
dt m
-1 -1 min-1 · g-1 stanowi o braku szklistości.
Wartość wyrażenia dla chwili początkowej wyższa od 0,0015°C
Korzystnie, urządzenie termograficzne stosowane w sposobie posiada czułość detekcyjną 0,07°C przy temperaturze badanego obiektu 30°C i pracuje w zakresie od 8 do 13 μm. Ponadto, równolegle z rejestracją termograficzną, rejestruje się obrazy badanych owoców w świetle widzialnym. Ułatwia to precyzyjne określenie powtarzalnych pól na poszczególnych obrazach termograficznych przy dalszej ich analizie. Obie kamery, termograficzną i rejestrującą w świetle widzialnym, umieszcza się na wysokości 1,4 m pionowo nad badanym owocem.
Dla każdego wykresu temperatury radiacyjnej wpasowuje się stosując procedurę estymacji nieliniowej, korzystnie standardowy pakiet STATISTICA, krzywą regresji przedstawiającą równanie hiperboli T(t)=a0 + Al·t . Wybrany model regresji pozwala na otrzymanie bardzo dobrej korelacji między U = + A2 +1 estymowanymi i mierzonymi wartościami temperatury.
Sposób według wynalazku jest metodą nieinwazyjną co ma ogromne znaczenie ekonomiczne, gdyż umożliwia detekcję owoców bezpośrednio po zbiorze. Umożliwia precyzyjne wyznaczenie ilości owoców z występującą szklistością, a wiedząc, że niekorzystne zmiany w tkankach owoców ze szklistością mogą się cofnąć, bądź prowadzić do bardziej niekorzystnych zmian, pozwala precyzyjnie planować długość i warunki przechowywania poszczególnych partii owoców. Bezinwazyjny i bezkontaktowy sposób według wynalazku z zastosowaniem termografii jest prostą procedurą pomiarową niewymagającą kosztownej aparatury. Krótkotrwały gradient temperatury otoczenia owocu w trakcie pomiaru nie wpływa na obniżenie jakości owocu. Do analizy statystycznej wartości temperatury radiacyjnej stosuje się standardowe oprogramowanie statystyczne, na przykład STATISTICA.
PL 206 689 B1
Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykładowy wykres zmian temperatury w funkcji czasu dla jednego z owoców, fig. 2 i fig. 3 przedstawiają zmiany tempa ogrzewania jabłek, jako zmiany wartości wyrażenia dT. 1 w funkcji czasu dla owoców ze szklistością dt m na fig. 2 i bez szklistości na fig. 3.
Jabłka odmiany 'Gloster' przechowywane w chłodni przez okres jednego miesiąca w temperaturze powietrza 1,5°C przenosi się do pomieszczenia termostatowanego, w którym temperatura powietrza wynosi 20°C a wilgotność względna 60% i układa na płycie styropianowej powierzchnią boczną. Po 3 min. każdy owoc poddaje się pomiarom temperatury radiacyjnej powierzchni w sekwencji ośmiu pomiarów - zobrazowań termalnych - za pomocą urządzenia termograficznego. Pierwszy pomiar dokonuje się gdy średnia wartość temperatury zaobserwowana na monitorze urządzenia termograficznego wynosi 8°C, a kolejne obrazy termalne wykonuje się w odstępach czasowych co 10 min. Po wykonaniu wszystkich zobrazowań termalnych dla każdego owocu wyznacza się jego masę m[g] z dokładnością 0,01 g, a uzyskane zobrazowania termalne poddaje się analizie komputerowej gdzie z wyodrębnionego pola w kształcie okręgu obejmującego powierzchnię półsfery owocu sporządza się wykresy temperatury radiacyjnej owocu T[°C] w czasie t[min], przy czym jako miarę tempa zmian temperatury radiacyjnej owocu w procesie jego ogrzewania przyjmuje się zmianę wartości wyrażenia dT. 1 w czasie. Wartość tego wyrażenia dla chwili początkowej wyższa od 0,0015°C · min-1 · g-1 stadt m nowi o braku szklistości. W oparciu o uzyskane wyniki pomiarów sporządza się wykres zmian wartości wyrażenia dT. 1, przy czym dla każdego wykresu temperatury radiacyjnej wpasowuje się, stosując dt m procedurę estymacji nieliniowej pakietu STATISTICA, krzywą regresji przedstawioną równaniem hiperboli T()=A0 + Al·t Po zróżniczkowaniu podług czasu dT = Al·A2 dla chwili początkowej pomiaru U = + A2 +1' dt (A2 +1)2 (t=0) gdy gradient temperatury pomiędzy powierzchnią owocu a otaczającym je powietrzem jest największy dT = Al Wartość ilorazu Al odpowiada wartości wyrażenia dT. 1 dla chwili początkowej.
dt(t=0) A2. A2 dt m
Uzyskane wyniki z pomiarów są przedstawione bezpośrednio w formie wykresów na fig. 2 i fig. 3. Jako urządzenie termograficzne zastosowano system do rejestracji i przetwarzania obrazów termograficznych i optycznych składający się z kamery AGEMA 880 LWB i kamery CCD. Interfejs i oprogramowanie tego systemu zostały opracowane w Instytucie Elektroniki Politechniki Łódzkiej. System posiada czułość detekcyjną 0,07°C przy temperaturze badanego obiektu 30°C i pracuje w zakresie od 8 do 13 μm. Równolegle z rejestracją termograficzną rejestruje się obrazy badanych nasion w świetle widzialnym. Obie kamery, termograficzną i rejestrującą w świetle widzialnym, umieszcza się na wysokości 1,4 m pionowo nad badanymi nasionami.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób detekcji szklistości w jabłkach, w którym przed rozpoczęciem testu owoce przechowuje się przez okres co najmniej 4 h w pomieszczeniu o temperaturze powietrza 1,5°C, znamienny tym, że owoce przenosi się do pomieszczenia termostatowanego, w którym temperatura powietrza wynosi 20°C a wilgotność względna 60% i układa na termoizolacyjnej płycie powierzchnią boczną, po czym, po co najmniej 3 min każdy owoc poddaje się pomiarom temperatury radiacyjnej powierzchni w sekwencji co najmniej ośmiu obrazów za pomocą urządzenia termograficznego, przy czym pierwszy pomiar dokonuje się gdy średnia wartość temperatury zaobserwowana na monitorze urządzenia termograficznego wynosi 8°C a kolejne obrazy termalne wykonuje się w odstępach czasowych co 10 min a po wykonaniu wszystkich zobrazowań termalnych dla każdego owocu wyznacza się jego masę (m) z dokładnością do 0,01 g a uzyskane zobrazowania termalne poddaje się analizie komputerowej, w której z wyodrębnionego pola w kształcie okręgu obejmującego powierzchnię półsfery owocu sporządza się wykresy zmian temperatury radiacyjnej owocu (T) w czasie (t), przy czym jako miarę tempa zmian temperatury radiacyjnej owocu w procesie jego ogrzewania przyjmuje się wyrażenie dT. 1 dt m a jego wartość dla chwili początkowej wyższa od 0,0015°C · min-1 · g-1 stanowi o braku szklistości.
- 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że urządzenie termograficzne posiada czułość detekcyjną 0,07°C przy temperaturze badanego obiektu 30°C i pracuje w zakresie od 8 do 13 μmPL 206 689 B1 a ponadto, równolegle z rejestracją termograficzną , rejestruje się obrazy badanych owoców w ś wietle widzialnym, przy czym obie kamery, termograficzną i rejestrującą w świetle widzialnym, umieszcza się na wysokości 1,4 m pionowo nad badanym owocem.
- 3. Sposób według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że dla każdego wykresu temperatury radiacyjnej wpasowuje się, stosując procedurę estymacji nieliniowej, korzystnie pakietu STATISTICA, krzywą regresji przedstawiającą równanie hiperboli
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL380385A PL206689B1 (pl) | 2006-08-07 | 2006-08-07 | Sposób detekcji szklistości w jabłkach |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL380385A PL206689B1 (pl) | 2006-08-07 | 2006-08-07 | Sposób detekcji szklistości w jabłkach |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL380385A1 PL380385A1 (pl) | 2008-02-18 |
| PL206689B1 true PL206689B1 (pl) | 2010-09-30 |
Family
ID=42941075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL380385A PL206689B1 (pl) | 2006-08-07 | 2006-08-07 | Sposób detekcji szklistości w jabłkach |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL206689B1 (pl) |
-
2006
- 2006-08-07 PL PL380385A patent/PL206689B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL380385A1 (pl) | 2008-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Baranowski et al. | Detection of early apple bruises using pulsed-phase thermography | |
| Earle et al. | Evaluation and calibration of an automated rising plate meter for estimating dry matter yield of pasture | |
| Henssge | Death time estimation in case work. I. The rectal temperature time of death nomogram | |
| US10422705B2 (en) | Apparatus and method for measuring body temperature of a human body | |
| Kim et al. | Application of infrared lock-in thermography for the quantitative evaluation of bruises on pears | |
| US20120068699A1 (en) | Phantom for diffusion mri imaging | |
| Veraverbeke et al. | Thermographic surface quality evaluation of apple | |
| Aylwin et al. | The use of infrared thermography for the dynamic measurement of skin temperature of moving athletes during competition; methodological issues | |
| Cox et al. | Apple bruise assessment through electrical impedance measurements | |
| WO2018210734A1 (de) | Inkubator, system und verfahren für das überwachte zellwachstum | |
| Dell’Aquila | Pepper seed germination assessed by combined X-radiography and computer-aided imaging analysis | |
| RS55521B1 (sr) | Postupak za procenu osobina klijanja semena biljaka | |
| KR20190055188A (ko) | 살아 있는 포유동물 신체 부위의 열화상을 위한 장치 및 방법 | |
| CN109414198A (zh) | 用于表征组织的测量系统和方法 | |
| CN202066595U (zh) | 电器产品可触及表面温升快速检测装置 | |
| PL206689B1 (pl) | Sposób detekcji szklistości w jabłkach | |
| JP2026507441A (ja) | 植物遺伝資源のジーンバンク保全のための生存能力をテストするため及び/又は品種/品種群の同定及び分別のためのシステム及び関連する方法及びその使用 | |
| CA1174074A (en) | Method of and apparatus for examining biological effects in cell-lots | |
| Weiss et al. | Infrared tympanic thermometry for neonatal temperature assessment | |
| Jiao et al. | The infrared thermal image-based monitoring process of peach decay under uncontrolled temperature conditions. | |
| Ribeiro et al. | Infrared thermography for detection of clinical and subclinical mastitis in dairy cattle: comparison between Girolando and Jersey breeds | |
| Huang et al. | Measurement of the thermal inertia of the skin using successive thermograms taken at a stepwise change in ambient radiation temperature | |
| SE541887C2 (en) | Systems and methods for determining likelihood of states in cattle animal | |
| Shkundia et al. | Determination of the time of death of a domestic cat by measuring the area of a wet spot. | |
| CN110674453B (zh) | 一种获取棉花叶片丛聚指数的数字图像方法及系统 |