植物生长分析系统及分析方法技术方案

提供一种可高精度计测植物生长过程中的正式成立变化并高精度存储为图像信息的图像取得装置，和分析取得的图像并分析植物的生长的分析方法。提供一种植物分析生长分析系统，在本系统中，特征在于，具备植物体搬运机构的动作检测装置，以便始终以一定的位置、角度拍摄图像内的观察对象植物体；取得的图像内的位置检测用标记；评价检测到的数据并进行搬运量控制的运算部和搬运控制部，长期间将多个植物个体的生长过程存储为图像信息，并使用存储的图像来实现高精度的计测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于分析植物生长过程中形态变化的系统。
技术介绍
以前，就植物的基因功能分析而言，推进这样的基因功能分析，即对改变了基因排列中所关注的遗传信息的植物，改变环境条件(例如日照时间等)来进行生长的观察，计测生长过程中形态变化的差异或生长后的植物个体的叶或整体形状或叶或根等的颜色差异等，并根据结果来确定基因的功能。近年来，阐明植物的庞大的基因信息，推进针对得到的庞大基因信息的功能分析。为此，就生长过程中的形状或颜色差异或变化状态而言，对于包括人眼难以判别的小的变化的生长过程的全部，重要的是包罗万向地无遗漏地进行计测。以前，每次计测生长过程时，例如通过以一天一次或几天一次的一定间隔的计测作业，来实施对使基因信息和环境条件变化时的生长过程的观察。在人工进行计测的情况下，对观察对象的关注部位例如根的长度或叶的大小或生长方向角度等容易定量化的部位，实施生长记忆。此时，通常以一天或一天以上的间隔等长期间间隔进行计测，执行着眼于大变化的计测方法。实际上，推进基于这种方法的实验的研究，结果，以论文或学会上发表等形式公开。作为自动执行生长记忆的方法，有使用摄影机的、基于图像的监视装置。在专利文献1(特开平6-138041)中，提议监视植物的生成长状态是否良好的装置。在该装置中，使用摄影机，用图像摄取苗的生长状态，评价摄取的图像，并自动判别生育状态的好坏。另外，作为使用摄影机的自动存储装置，拍摄的对象领域不同，存在监视被监视者或被监视物的领域。在该监视的领域中，提议如下装置，以执行可疑者或可疑物的判定为目的，在构成监视对象的区域中，以一定间隔或连续使用摄影机摄取图像，通过图像处理来评价摄取时间相邻的多幅图像间的差分信息，在有变化的时刻进行警告。作为监视装置的方案，有专利文献2(特开平11-110530号公报)。其中，提议评价以时间序列摄取的图像间的变化，根据该评价值，使图像的存储间隔动态变化，减少图像的存储容量。在这种监视装置中，为了评价形状变化，对处理图像摄取时间的前后两个或多个图像进行评价，所以使用数小时或数分钟等较短时间中取入的图像，故不受摄影机的动作误差或固定摄影机的工作台或装置自身的振动等引起的对象的角度变化的影响。在上述专利文献1的生长监视装置中，提议与事先知道的植物的生长过程相比较，判别与事先知道的生长状态相比的生长状态的好坏。另外，在非专利文献1-5中，提议搬运栽培植物体的容器，并接连不断地在摄影机前面摄取图像的摄取装置。并且，在专利文献3(特开2003-50996号公报)中，提议在拍摄时栽培植物体的容器中安装位置检测用的标记，检测所拍摄的图像内的标记位置，并以该物理位置为基准来进行图像的补偿。专利文献1特开平6-138041号公报。专利文献2特开平11-110530号公报。专利文献3特开2003-50996号公报。非专利文献1学会发表Tanabata，T.，Ishizuka，T.，Takano，M.，Shinomura，T.，The rice growth monitoring system for the phenotypicfunctional anaysis，The 10th International Conference on Intelligent Systemsfor Molecular Biology，Edmonton，Canada，Proceedigns p.67，August 3-7，2002。非专利文献2学会志解说记事七夕高也，石塚徹，篠村知子，基因功能分析中的图像处理系统，电子信息通信学会志，86945-948，2003。非专利文献3学会发表石塚徹，七夕高也，篠村知子，生育自动监视系统的开发，第26次日本分子生物学会年会，program、讲演要旨集，p.1011，2003。非专利文献4学会发表Ishizuka T，Tanabata T，and Shinomura T，Rice growth imaging system for phenotypic functional analysis from middleseedling to mature plant，Proceedings of International Genetic ResourcesWorkshop on the Genus Oryza.pp.81-83，2003非专利文献5Web公开记事Tanabata T.，Ishizuka T.，Shinomura T.，The Rice Growth Monitoring System for The Phenotypic FunctionalAnalysis，http//www.gs.dna.affrc.go.jp/SY-1108/，2003/08/16为了不遗漏地取得植物的生长过程信息，在以前基于人工的观测方法中，有可能漏掉植物生长过程中的微小差异或变化。此外，以基于人工的作业为主、对数量庞大的遗传信息进行功能分析需要大量的时间，该分析所花费的工本费成本也巨大。作为针对这些问题的解决方法，提议使用摄影机的图像取得装置，提议使用图像取得装置来记忆生长，根据汇集的图像来计测生长过程中形状的方法。在专利文献1的生长监视装置中，仅判别生长状态的好坏，不能得到生长状态的哪一部分差的信息。在本专利技术中，实现了对多个植物体的生长图像的拍摄提供最佳的拍摄环境。另一方面，就植物体的搬运机构而言，在对形状随着生长而大变化的水稻等植物体实施观察时，由于搬运机构的动作恒定，所以在错开栽培期间来观察的情况下，在一次搬运形状大的样品与小的样品时，为了植物体不重合，必需结合大形状的样品来执行搬运动作，但其中小的植物体的尺寸会变大，搬运机械的空间造成浪费。这也发生于这样的情况下，即，在进行未知基因功能的分析时，观察生长状态的完全未知的植物体的情况下，在使植物体生长的地方，在植物体极端生长以至于大于假设的情况下，由于在由人确认该状况之前，搬运动作仍以假设值动作，所以人必需确认状况并变更取得最佳图像用的搬运动作。因此，在这些方式下，用于生长分析的图像取得装置难以完全自动化。为了进行植物的生长过程的分析，必需进行多个植物体的生长过程的图像取得，并比较所取得的各种植物体的生长图像。在进行比较的基础上，重要的是拍摄时的植物体的生长变化以外的要素，例如为了计测形状，摄影机与植物体的拍摄物理位置关系条件在观察期间中始终恒定，这对于以高水平保证计测精度而言是非常重要的项目。针对该问题，在本专利技术中，通过使用所取得的图像来补偿图像间的位置关系，来减少因搬运机构的动作中产生的搬运机构的动作误差而产生的、摄影机与植物体的物理位置关系错位引起的计测误差要素，实现提高计测精度。在先的专利文献1的生长监视装置中，虽可仅通过取得图像的处理来实现，但在考虑对基因分析的应用的情况下，必需取得数量非常庞大的植物体的图像，必需使用多个图像取得装置来取得图像。在这种情况下，为了生长分析而进行与其它样品的正确比较时，为了使图像间的摄影机与植物体的物理位置匹配严密，高精度进行图像取得时的动作是重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基因功能分析用的图像取得装置构成的植物生长分析系统，将以植物为主的生物的随着时间经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被观察体的生长分析系统，其特征在于，具备：用于被观察体生长的多个容器；用于搬运所述多个容器的搬运装置；图像取得装置，将位于所述多个容器中的被观察体以电子图像信息的方式输出；处理用所述图像取得装置取得的图像 的装置；第１存储装置，将处理所述图像的装置的处理结果暂时保存；和执行搬运量控制的装置，用于根据所述暂时保存的结果，评价所述容器的搬运量是否适当，在判定为否时，校正所述容器的位置，用所述图像取得装置，在校正后的容器位置 再次取得位于所述多个容器中的被观察体的电子图像信息，并且，具备第２存储装置，用于保存再次取得的图像信息、和所述容器的搬运量的适当与否被判定为适当时的图像信息。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：七夕高也，筱村知子，石彻，金友正文，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]