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德國Fraunhofer植物CT成像系統

德國Fraunhofer植物CT成像系統

產(chǎn)品型號: 落地式

所屬分類(lèi):種子CT成像

更新時(shí)間:2022-11-01

簡(jiǎn)要描述:德國Fraunhofer植物CT成像系統CT是用X射線(xiàn)束對物體某部分一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測器接收透過(guò)該層面的X射線(xiàn),轉變?yōu)榭梢?jiàn)光后,由光電轉換變?yōu)殡娦盘?,再?jīng)模擬/數字轉換器轉為數字,輸入計算機處理。圖像形成的處理有如對選定層面分成若干個(gè)體積相同的長(cháng)方體,稱(chēng)之為體素 (voxel)。

詳細說(shuō)明:

德國Fraunhofer植物CT成像系統原理

  CT是用X射線(xiàn)束對物體某部分一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測器接收透過(guò)該層面的X射線(xiàn),轉變?yōu)榭梢?jiàn)光后,由光電轉換變?yōu)殡娦盘?,再?jīng)模擬/數字轉換器轉為數字,輸入計算機處理。圖像形成的處理有如對選定層面分成若干個(gè)體積相同的長(cháng)方體,稱(chēng)之為體素 (voxel)。

  掃描所得信息經(jīng)計算而獲得每個(gè)體素的X射線(xiàn)衰減系數或吸收系數,再排列成矩陣,即數字矩陣。數字/模擬轉換器把數字矩陣中的每個(gè)數字轉為由黑到白不等灰度的小方塊,即像素 (pixel),并按矩陣排列,即構成CT圖像。所以,CT圖像是重建圖像。每個(gè)體素的X射線(xiàn)吸收系數可以通過(guò)不同的數學(xué)方法算出。

CT的工作程序是這樣的:它根據植物不同組織對X線(xiàn)的吸收與透過(guò)率的不同,應用靈敏度*的儀器對植物進(jìn)行測量,然后將測量所獲取的數據輸入計算機,計算機對數據進(jìn)行處理后,就可攝下檢測區域植物組織的斷面或立體圖像,發(fā)現任何部位的細小變化。


德國Fraunhofer植物CT成像系統產(chǎn)品介紹

  人們在對植物各組織深入進(jìn)行科研時(shí),遇到了新的疑難問(wèn)題。人們研究植物種子時(shí),很難在不破壞種子的前提下探索其內部結構的變化。目前上使用的很多研究種子的*技術(shù)大多是利用熒光法研究種子活力或其萌發(fā)率,這些方法能夠高通量地達到某些研究目的,但始終無(wú)法得知種皮內部的結構和動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。再如,人們研究植物根系時(shí),會(huì )遇到很多困難。傳統的洗根掃描法確實(shí)能夠清晰地將根系展現在人們眼前,但卻破壞了其原有的狀態(tài);微根窗法能夠解決原位測量的問(wèn)題,但卻不能探索土壤內部的根系分布;因此如何能夠原位觀(guān)測土壤中的根系變化成了阻撓廣大科研工作者的難題。即便是有一種方法能夠探測到土壤中的根系變化,那土壤是否會(huì )對根系的研究產(chǎn)生干擾?此外,如果人們需要研究植物莖桿,是否存在一種無(wú)損的方法探索其內部結構?

  為解決這些難題,德國著(zhù)名研究所推出了專(zhuān)門(mén)用于植物研究的CT三維成像系統,可對植物組織、果實(shí)、種子及土壤中的根系進(jìn)行三維成像分析,無(wú)需專(zhuān)業(yè)的圖像處理知識,可獲取形態(tài)學(xué)以及內部性狀信息。


植物CT成像系統應用領(lǐng)域:

  實(shí)驗室植物CT成像系統廣泛應用于植物對植物根系、莖桿的內部結構變化的研究??梢詿o(wú)損地探索盆栽中不同植物的根系變化,也可以測量莖桿的3D結構。


植物CT成像系統主要特點(diǎn):

    • 適用于研究植物根系和莖桿

    • 分析軟件自動(dòng)將盆栽中的土壤和根系分離,屏蔽土壤干擾

    • 設備占地空間小,操作簡(jiǎn)單

    • 體素50µm

    • 可360度旋轉拍攝樣品

    • 同步圖像采集及3D重建

    • 設備自帶X光屏蔽層,安全可靠

    • 可根據樣品大小定制化不同系統


植物CT成像系統技術(shù)參數:

1. 系統硬件

系統規格

• 尺寸:1800mm(寬)x 900mm(深)x 1600mm(高)

• 焦點(diǎn)到檢測器的大距離:850mm

• 視野范圍:11.4 x 14.5 cm

• 旋轉臺:n x 360°

• 成像速度:5min/盆

安全電路(EN)

• 門(mén)和光信號監視系統的雙面電路故障安全互鎖系統

X-射線(xiàn)檢測器:

• 活動(dòng)面積:145 x 114 mm

• 分辨率:約2940 x 2304像素

• 像素間距:50μm

X-射線(xiàn)源

• 電子管電壓:10-180 kV

• 包括發(fā)電機的整體式光源

環(huán)境條件

• 供電: 230V或380V,50Hz

• 溫度:運行溫度10 °C–30 °C,儲藏溫度0 °C – 50 °C

• 濕度:運行/儲存:10 –85%RH (無(wú)結露現象)

• 環(huán)境防護:關(guān)鍵部位涂有額外的保護涂層,以適應比較苛刻的環(huán)境(如灰塵)。如有其它特殊防護要求請客戶(hù)提前做出說(shuō)明。

輻射屏蔽

• 測量室環(huán)繞鉛當量,機柜外輻射大劑量率300 nSv/h,符合歐洲安全標準。

2. IT硬件

PC技術(shù)參數

• 64 位處理器

• 8 GB 內存

• 1 TB 硬盤(pán)空間

• DVD 刻錄

• NVIDIA GeForce 9400 GT

• Windows 7 (64 位)

視覺(jué)/分析/重建 PC的技術(shù)參數

• 64位多核處理器

• 128G內存

• 4 TB硬盤(pán)空間

• DVD刻錄

• NVIDIA GeForce Titan X

• Windows 7 (64 位)

• 24寸TFT顯示器

3. 工作軟件

Fraunhofer Volex 6:測量和構建軟件

• 標準3D CT掃描程序供線(xiàn)上線(xiàn)下數據庫的構建,自動(dòng)修正減少環(huán)狀偽影、預估旋轉中心。

• 軟件界面優(yōu)化、易于使用。

測量分析體積 (3DCT)

• 體素尺寸50μm,直徑< 114 mm,高度<145 mm

同步圖像采集和構建

• 圖像采集完成之后構建數據同步提供


數據分析

• 重建的體積是在測量后手動(dòng)的進(jìn)行分析,分析軟件由Fraunhofer VolumePlayer的插件進(jìn)行,測量結果是被分離的根系系統,客戶(hù)可以付費增加新的分析。


Fraunhofer VolumePlayer (VP)

   應用于2D、3D灰度值圖像數據(8-Bit, 16-Bit 和 32-Bit )的分析和可視化。提供客戶(hù)需要的結構模塊和可擴展模塊。提到的標準配置有:

• 可視化數據層

• 利用直方圖、本地統計、手動(dòng)圖像、灰度值分布、查詢(xún)表、測量工具等手動(dòng)圖像分析

• 體積數據作為圖像序列生成

• 視角連接

• 處理8-bit, 16-bit和浮點(diǎn)值

• 實(shí)時(shí)處理3D數據生成三維顯示

• 不同的顯示方法

• 圖像疊加,紅藍眼鏡可視3D圖像

植物CT成像系統.jpg




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