WinDENDRO, ein Bildanalysesystem für die jährliche Baumringe Analyse

Der erste Schritt des Baumringanalyse ist die Bildaufnahme. WinDENDRO wurde entwickelt und ist für optische Scanner optimiert, kann aber auch Bilder von Kameras und digitalen filmlos Röntgensysteme analysieren. Es kann durch diese Hardware-Hersteller Programme erzeugt Bilddateien öffnen (sofern sie in einem Standardformat wie JPEG oder TIFF gespeichert werden), aber die meiste Zeit WinDENDRO verwendet wird, um Bilder von solchen Geräten direkt zu erwerben (wenn sie TWAIN kompatibel *) . Optische Scanner sind besonders gut für die Baumringe Analyse angepasst. Sie produzieren qualitativ hochwertige Bilder über große Flächen.

WinDENDRO beschäftigt sich mit Scanner in einer sehr effizienten Art und Weise. Es verfügt über zwei Methoden der Bildaufnahme für sie ist eine für einfache Bedienung optimiert und erfordert nur einen Mausklick ein Bild zu bekommen. Die Zeit wird in Umgehung des Standard „Vorschau“ Schritt gespeichert (die zehn Sekunden pro Probe nehmen kann) und durch Positionierung Zubehör mit denen die Proben an der richtigen Stelle auf dem Scanner wiederholt platzieren können. Die andere Scan-Methode ist komplexer und leistungsstark, die Vorschau Schritt verwendet die Scan-Parameter zu optimieren.

Regenten optional Kernhalter und Positionierungssystem erleichtert und beschleunigt Kern Scannen, indem der Bediener schnell zu positionieren, um die Proben an der gleichen Stelle auf dem Scannerglas (wodurch die Notwendigkeit, vor einem Scan eine Vorschau) und ermöglicht die Manipulation von Kern während ihrer Herstellung. Dieses System kann schnell jederzeit hinzugefügt oder entfernt werden.

Scheiben ist das Gesicht nach unten auf dem Scanner für die Bildaufnahme gestellt. Sie können die gesamte Festplatte scannen (obwohl diese riesige Mengen an Speicher nimmt) oder Sie können schmale Pfade scannen, wenige Millimeter oder Zentimeter in der Breite, von Mark zu bellen. Ein Scan dauert in der Regel zwischen 10 und 60 Sekunden in Abhängigkeit von der Bildgröße (Scanbereich und Auflösung) zu vervollständigen. Beachten Sie, dass das Scannen ganze Festplatten oder mit sehr hohen dpi (wie 2400 oder mehr) wird mehr Zeit in Anspruch nehmen (und einen schnellen Rechner mit viel Speicher). Gleich nach dem Scannen wird das Bild auf dem Bildschirm angezeigt.

* Obwohl WinDENDRO mit den meisten TWAIN-kompatiblen Scanner arbeiten können wir nicht garantieren, es werden alle Funktionalitäten für alle Modelle unterstützen. Unsere einfache Schnittstelle ist nur gewährleistet mit den Modellen arbeiten wir verkaufen. Unsere Scanner auch mit einer Kalibrierung für eine höhere Präzision kommen.

** Um mehr über die Probenvorbereitung erforderlich für das Scannen und WinDENDRO siehe „In Bezug auf Holzart, schmale Ringe und Ring Kontraste“ Notiz neben lernen.

Nach der Bildaufnahme, geben Sie WinDENDRO wo Ringe im Bild zu messen. Dies geschieht durch Pfade interaktiv verfolgen. Gerade Leitungsweg (wie die von einer Platte Markröhre auf Rinde erstreckt) können automatisch mit einem einzigen Mausklick erstellt werden (bis zu einigen hundert in einem einzigen Klick). Komplexere Form Pfade (siehe unten) werden durch Klicken an verschiedenen Stellen manuell erstellt.

In seiner einfachsten Form kann ein Weg über eine Probe (Kern oder Plattenradius) auf einer geraden Linie laufen. Hunderte von Pfaden können mit einem einzigen Mausklick in vordefinierten Richtungen um die Klickposition geschaffen werden. Pfade können auch durch Klicken auf ihre Anfangs- und Endpunkte erstellt werden.

Nachdem Pfade erstellt wurden, werden Ringe durch WinDENDRO und ihre Anwesenheit wird auf das Bild mit Linien und Text angezeigt automatisch erkannt. Linien zeigen die Ringe Grenzposition und der Ausrichtung und der Text gibt das Jahr an und Ringnummer. Früh- Breite kann auch zusammen mit anderen Ring Funktionen angezeigt werden (im Folgenden erklärt). Nahe dem Bild wird ein Profil der Lichtvariationen innerhalb des Pfads auch zusammen mit Ring und Früh- Breiten angezeigt. Diese Region ist auch die Empfindlichkeit der automatischen Ringerkennung verwendet. Die Empfindlichkeit dieser anfänglichen Erfassung kann in Abhängigkeit von den Ringen Aussehen angepasst werden. Schmale und niedrige Kontraste Ringe erfordern mehr Aufmerksamkeit.

Alle der Bildinhalt innerhalb des Pfads (nicht nur die Mittellinie) verwendet, um das Intensitätsprofil zu dem Pfad angezeigt parallel zu berechnen. Die Bahnbreite ist einstellbar, so dass Sie auswählen können, was das Profil aus ist (Pfad nur dann gültig, Baumringe Informationen enthalten sollte, sollten sie nicht den Kernhalter zum Beispiel umfassen).

Die WinDENDRO Dichte Version verwendet auch Ring Orientierung präzisere Profile zu erzeugen. Jedes Mal, wenn ein Ring bewegt oder neu ausgerichtet wird das Intensitätsprofil unter Verwendung eines virtuellen Schlitzes neu berechnet, dass die Ringe Grenze übereinstimmt.

Lichtvariationen Übergänge sind weniger scharf für Ringe mit einer falschen Ausrichtung.

In Bezug auf Holzarten, Enge Ringe Ring Kontraste

3) Analyse-Einstellungen. Sie müssen auch gut für niedrige Kontraste Ringe abgestimmt werden. Sie können die mit den beiden Methoden der ruftonerkennung experimentieren und deren Parameter anpassen, um die automatische Erkennung zu optimieren. Einige Proben werden besser in der vollständigen manuellen Modus.

Ringe können mit Beobachtungen markiert werden, die Sie definieren (Sie ihren Namen, Bedeutung und das Symbol verwendet, um anzuzeigen, ihre Präsenz in der Nähe eines Rings wählen). Zum Beispiel könnten Sie zwei Funktionen namens „schmal“ und „Frost“ definieren und festlegen, welche Ringe diese Eigenschaften haben. Dieser Ring Merkmale werden dann auf der Grafik angezeigt und in dem Bild der Nähe von Ringen, die diese Eigenschaften haben.

Der Glättungs Spline kann seine Filter helfen Stärke angezeigt zu bestimmen.

Skelett Plots können während der Messungen von einer oder mehreren Serien gleichzeitig mit Master Chronologien angezeigt werden. Diese werden durch Dendrochronologen verwendet Ringe zu erkennen, die kleiner oder größer sind als ihre Nachbarn für die visuelle Quer Datierung.

Ringbreiten können unmodifizierte angezeigt werden (wie in Millimetern gemessen wird) oder als Indexwerte (Ringbreiten, für die langfristige nicht-Klimaschwankungen wie jene aufgrund Baum Alterung entfernt wurden), und kann auch auf einen Logarithmus-Skala umgewandelt werden, die zur Steigerung Effekte von schmalen Ring Variationen.

WinDENDRO ist mit oder ohne Dichteanalysefähigkeit. Die Prinzipien hinter WinDENDRO ‚s Dichte Analysen sind gut bekannt und sind seit Jahren in der Baumringanalyse angewandt. Verschiedene Methoden können Dichteanalyse in WinDENDRO angewendet werden, durchzuführen:

Die herkömmliche filmbasierten Verfahren
Diese Methode ist die älteste und am häufigsten für die Baumringdichteanalyse von Dendrochronologen verwendet. Es ist in Dr. Schwein Buch Basic und Anwendungen der Dendrochronologie dokumentiert. Holzproben werden in dünne Scheiben geschnitten (1 bis 2 mm dick), auf einen vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt gebracht und belichtet auf Röntgenstrahlen über einen Film. Der Film wird dann entwickelt. In WinDENDRO. das herkömmliche analoge Densitometer wird durch ein digitales Verfahren ersetzt, das den Röntgenfilm des Abtastens besteht und dann Licht messen, die über die Ringe abgetastet durch einen virtuellen Schlitz durchläuft. Im Gegensatz zu der analogen Dichte Parameter wie Schlitzgröße leicht geändert werden können. Wenn Dichte Berechnung setzt WinDENDRO automatisch den Schlitzwinkel Tangente an die Ringbegrenzung, um genaue Messungen zu erzeugen. Der Schlitzwinkel ändert sich linear allmählich seine Ausrichtung zwischen den Ringen, so daß sie tangential an alle Ringe Grenzen ist. Der Bediener kann interaktiv die Schlitzwinkel von WinDENDRO geschätzt außer Kraft setzen.

Das reflektierte Lichtverfahren
Dieses Verfahren erzeugt keine wahre Dichtemessungen aber Schätzungen Dichte basiert auf der Annahme, dass Holzfarbe wird auf die Dichte bezogen. Wenn die Holzoberfläche sorgfältig vorbereitet, ist es sinnvoll anzunehmen, dass das reflektierte Licht Profil gemessen durch WinDENDRO kalibriert werden kann, um Dichte bezogenen Messungen zu verschaffen. Diese Kalibrierung ist nicht einfach, aber, und wir sind nicht bekannt, eine erfolgreichen Kalibrierverfahren. In den letzten Jahren jedoch einige Forscher erhalten interessante Ergebnisse auf den blauen Kanal von Farbbildern verwendet wird. Die meiste Zeit wird das reflektierte Lichtverfahren statt für Relativmessungen verwendet wird. Ein großer Vorteil des reflektierten Lichtverfahrens ist, dass es nicht teuer Bestrahlungsgeräte erfordert. Es erfordert ein gutes Verständnis für seine Grenzen jedoch.

Die filmlos digitale Röntgenbildgebungsverfahren
Es ist möglich, die neuesten filmlos digitalen Röntgenkameras oder Scanner (nicht verkauft von Regent) zu verwenden, Röntgenbilder von Holzstücken zu erwerben und dann ihre Dichte zu messen. Einige Systeme erfordern, dass die Holzstücke nach wie vor, wie oben beschrieben, hergestellt werden. Die Dichte wird in WinDENDRO aus diesen Bildern gemessen, genau so, wie es von digitalisierten Filmen ist (mit Ausnahme der Kalibrierung).

Mehrere Dichtemessungen können auf einem Ring oder Pixel-Basis gespeichert werden. Erhältlich pro Ring: Ringbreite, Früh- und Spätholz Breite (in mm oder den Prozentsatz der Ringbreite), ring maximale Dichte, minimale Dichte Ring, Ring mittlerer Dichte, Früh- Dichte bedeuten, Spätholzdichte und Randring Orientierung bedeuten. Erhältlich pro Pixel entlang einer Ringweg: Pixeldichte oder Lichtintensität (kalibriert oder nicht) und Spaltenorientierung.

XLSTEM ist ein optionales Stamm-Analyse-Programm, das in Microsoft Excel ausgeführt wird. Es ermöglicht durch WinDENDRO erzeugten Daten zu visualisieren und zu Standard-STEM-Analyse zu tun (wie Baumwachstum als eine Funktion des Alters Rekonstitution Baumvolumen zu messen.). Berechnungen können interaktiv an ausgewählten Bäumen oder im Batch erfolgen.

XLSTEM berechnet die folgenden Informationen von der Datenringbreite von WinDENDRO hergestellt:

Es verfügt über drei Höhen Interpolationsverfahren: Linear, Carmean und Newberry.

WinDENDRO ist ein Mitglied einer Familie von verwandten Produkten für Pflanzenwissenschaften Forschung und Produktion. Darunter finden Sie: WinCELL für Holz anatomischen Zellanalyse (kostenlos mit WinDENDRO Reg und Dichte) WinRHIZO WinRHIZO Tron für Wurzelanalyse (extrahierte und in-Boden) WinSCANOPY für Überdachung und Strahlenanalysen von Fischaugen hemisphärischen Bildern WinCAM zur Farbanalyse für WinFOLIA breite Blattanalyse WinSEEDLE für Saatgut und Adelanalyse