WinDENDRO, un système d'analyse d'images pour l'analyse des cernes annuels d'arbres

La première étape de l'analyse du cycle de l'arbre est l'acquisition de l'image. WinDENDRO a été conçu et est optimisé pour des scanners optiques, mais peut également analyser des images provenant des caméras et des systèmes à rayons X sans film numérique. Il peut ouvrir des fichiers d'images produites par ces programmes de fabricants de matériel (à condition qu'ils soient enregistrés dans un format standard tel que jpeg ou tiff), mais la plupart du temps WinDENDRO est utilisé pour acquérir des images directement à partir de ces dispositifs (quand ils sont compatibles TWAIN *) . scanners optiques sont particulièrement bien adaptés pour l'analyse cernes. Ils produisent des images de haute qualité sur de grandes surfaces.

WinDENDRO traite des scanners de manière très efficace. Il dispose de deux méthodes d'acquisition d'image pour eux, on est optimisé pour la facilité d'utilisation et nécessite juste un clic de souris pour obtenir une image. Le temps est enregistré dans l'étape sans passer standard « Preview » (ce qui peut prendre des dizaines de secondes par échantillon) et à l'aide d'accessoires de positionnement qui permet de placer les échantillons répétitivement au bon endroit sur le scanner. L'autre utilise la méthode d'analyse est plus complexe et puissant, l'étape de prévisualisation pour optimiser les paramètres de numérisation.

porte-noyau facultatif Regent et un système de positionnement facilite et accélère la numérisation des noyaux en permettant à l'opérateur de positionner rapidement les échantillons à la même place sur la vitre du scanner (éliminant ainsi le besoin pour un aperçu avant un balayage) et permet la manipulation des noyaux lors de leur préparation. Ce système peut être rapidement ajouté ou supprimé à tout moment.

Les disques sont placés face vers le bas sur le scanner pour l'acquisition d'image. Vous pouvez scanner le disque entier (bien que cela prend d'énormes quantités de mémoire) ou vous pouvez numériser des chemins étroits, quelques millimètres ou centimètres de largeur, de la moelle à l'écorce. Une analyse prend généralement entre 10 et 60 secondes pour effectuer en fonction de la taille de l'image (zone de balayage et la résolution). Notez que la numérisation des disques entiers ou en mode ppp très élevée (par exemple 2400 ou plus) prendra plus de temps (et un ordinateur rapide avec beaucoup de mémoire). Juste après la numérisation, l'image est affichée à l'écran.

* Bien que WinDENDRO peut fonctionner avec la plupart des scanners compatibles TWAIN, nous ne garantissons pas qu'il soutiendra toutes les fonctionnalités pour tous les modèles. Notre interface simple est garanti pour fonctionner uniquement avec les modèles que nous vendons. Nos scanners disposent également d'un étalonnage pour une plus grande précision.

** Pour en savoir plus sur la préparation d'échantillons requis pour la numérisation et WinDENDRO voir les « En ce qui concerne les espèces de bois, anneaux étroits et les contrastes anneau » note suivante.

Après l'acquisition d'image, vous indiquez WinDENDRO où mesurer les anneaux dans l'image. Cela se fait en traçant des chemins de manière interactive. chemins de ligne droite (tels que ceux étendant à partir d'un disque à pith écorce) peuvent être créés automatiquement en un seul clic de souris (jusqu'à quelques centaines en un seul clic). chemins de forme plus complexes (voir ci-dessous) sont créés manuellement en cliquant à différents endroits.

Dans sa forme la plus simple d'un trajet peut fonctionner à travers un échantillon (rayon de coeur ou d'un disque) sur une ligne droite. Des centaines de chemins peuvent être créés avec un seul clic de souris dans des directions prédéfinies autour de la position cliqué. Les chemins peuvent également être créés en cliquant sur leur point de départ et de fin.

Après chemins ont été créés, les anneaux sont automatiquement détectés par WinDENDRO et leur présence est indiquée sur l'image avec des lignes et du texte. Les lignes indiquent la position limite et l'orientation des anneaux et le texte indique l'année et le numéro anneau. largeur du bois initial peut également être affiché en même temps que d'autres fonctions cycliques (expliqué suivante). Proche de l'image, un graphique des variations de lumière à l'intérieur du chemin d'accès est également affiché en même temps que l'anneau et la largeur du bois initial. Cette région est également utilisée pour régler la sensibilité de la détection de cycle automatique. La sensibilité de cette détection initiale peut être ajustée en fonction de l'apparition des anneaux. Étroites et basses anneaux contrastes nécessitent plus d'attention.

Tout le contenu de l'image à l'intérieur du chemin (non seulement la ligne centrale) est utilisée pour calculer le profil d'intensité affiché parallèlement à la trajectoire. La largeur du chemin est réglable de sorte que vous pouvez choisir ce que le profil est fait de (chemins ne doivent contenir des informations arbres anneaux valides, ils ne devraient pas inclure le support de base par exemple).

La version de densité WinDENDRO utilise également l'orientation de l'anneau pour produire des profils plus précis. Chaque fois qu'un anneau est déplacé ou réorienté, le profil d'intensité est recalculée en utilisant une fente virtuelle qui correspond à la limite des anneaux.

De légères variations des transitions sont moins nettes pour les bagues avec une mauvaise orientation.

En ce qui concerne les espèces de bois, étroit anneaux anneau contrastes

3) les paramètres d'analyse. Ils doivent également être peaufiné pour les anneaux faibles contrastes. Vous pouvez expérimenter avec les deux méthodes de détection de sonnerie fournis et ajuster leurs paramètres pour optimiser la détection automatique. Certains échantillons sont mieux fait en mode manuel complet.

Anneaux peuvent être étiquetés avec des observations que vous définissez (vous choisissez leur nom, la signification et le symbole utilisé pour indiquer leur présence à proximité d'un anneau). Par exemple, vous pouvez définir deux caractéristiques dites « étroites » et « gel » et sélectionner les anneaux ont ces caractéristiques. Ces caractéristiques de l'anneau sont alors affichées sur le graphique et l'image à proximité des anneaux qui ont ces caractéristiques.

Le lissage de spline peut être affichée pour aider à déterminer sa résistance à la filtration.

Skeleton parcelles peuvent être affichées pendant les mesures d'une ou plusieurs séries simultanément avec chronologies maître. Ceux-ci sont utilisés par dendrochronologues pour identifier les anneaux qui sont plus petits ou plus grands que leurs voisins pour le contre-rencontre visuelle.

la largeur des anneaux peuvent être affichés non modifiée (mesurée en millimètres) ou des valeurs d'index (largeur des anneaux pour lesquels à long terme des variations non-climatiques telles que celles dues au vieillissement des arbres ont été enlevés) et peuvent également être convertis à une échelle logarithmique pour augmenter la effets des variations étroites des anneaux.

WinDENDRO est disponible avec ou sans capacité d'analyse de densité. Les principes des analyses de densité de WinDENDRO sont bien connues et ont été appliquées pendant des années dans l'analyse des cernes des arbres. Différentes méthodes peuvent être appliquées pour effectuer des analyses de densité WinDENDRO:

Le procédé à base de film conventionnel
Cette méthode est la plus ancienne et la plus largement utilisée pour l'analyse de la densité dendrochronologique par dendrochronologues. Il est bien documenté dans le Dr Schweingruber livre de base et les applications de la dendrochronologie. Des échantillons de bois sont découpés en tranches fines (1 à 2 mm d'épaisseur), porté à un niveau d'humidité prédéterminé, et exposés à des rayons X sur un film. Le film est ensuite développé. En WinDENDRO. le densitomètre analogique classique est remplacé par un procédé numérique qui consiste à balayer le film à rayons X, puis la mesure de la lumière qui passe à travers une fente virtuelle numérisée sur les anneaux. Contrairement à la densitomètre analogique, les paramètres tels que la taille de la fente peut facilement être changé. Lorsque la densité de calcul, WinDENDRO règle automatiquement la tangente d'angle de fente jusqu'à la limite de l'anneau afin de produire des mesures précises. L'angle de la fente varie linéairement progressivement son orientation entre les anneaux de sorte qu'il est tangent à toutes les limites des anneaux. L'opérateur peut remplacer de façon interactive l'angle de fente estimée par WinDENDRO.

Le procédé de la lumière réfléchie
Cette méthode ne produit pas des mesures de densité vraie, mais la densité des estimations basées sur l'hypothèse que la couleur du bois est liée à la densité. Lorsque la surface du bois est soigneusement préparé, il est logique de penser que le profil de lumière réfléchie mesurée par WinDENDRO peut être calibré pour procurer des mesures liées à la densité. Cet étalonnage est pas simple, cependant, et nous ne sommes pas au courant d'une méthode d'étalonnage réussie. Ces dernières années, cependant, certains chercheurs ont obtenu des résultats intéressants en utilisant le canal bleu des images couleur. La plupart du temps, le procédé de la lumière réfléchie est utilisé pour des mesures relatives à la place. Un avantage majeur de la méthode de la lumière réfléchie est qu'il ne nécessite pas d'équipement coûteux de rayonnement. Il nécessite une bonne compréhension de ses limites cependant.

Procédé d'imagerie à rayons X numérique sans film
Il est possible d'utiliser les nouveaux appareils photo ou les scanners à rayons X numériques (sans film non vendus par Regent) pour acquérir des images à rayons X de morceaux de bois et de mesurer leur densité. Certains systèmes exigent que les morceaux de bois sont encore préparés comme décrit ci-dessus. La densité est mesurée en WinDENDRO à partir de ces images exactement comme il est de films numérisés (sauf pour l'étalonnage).

Les mesures de densité multiples peuvent être enregistrés sur une base de bague ou pixel. Disponible par cycle: largeur de l'anneau, le bois initial et la largeur du bois final (en mm ou en pourcentage de la largeur de l'anneau), la bague densité maximale, la densité minimale du cycle, le cycle densité moyenne, du bois de printemps densité moyenne, du bois final densité moyenne et de l'orientation de la limite anneau. Disponible par pixel le long d'un trajet annulaire: densité de pixels ou de l'intensité lumineuse (calibré ou non) et de l'orientation de fente.

XLSTEM est un programme d'analyse de souches en option qui fonctionne dans Microsoft Excel. Il permet de visualiser les données produites par WinDENDRO et à faire l'analyse des souches standard (comme reconstituant la croissance des arbres en fonction de l'âge, la mesure du volume des arbres.). Les calculs peuvent être effectués de manière interactive sur les arbres sélectionnés ou par lots.

XLSTEM calcule les informations suivantes à partir des données de largeur d'anneau produites par WinDENDRO:

Il dispose de trois méthodes d'interpolation de hauteur: linéaire, Carmean et Newberry.

WinDENDRO est membre d'une famille de produits pour la recherche et la production scientifique des plantes. Parmi eux, vous trouverez: WinCELL pour l'analyse cellulaire anatomique du bois (gratuit avec WinDENDRO Reg et densité) WinRhizo WinRhizo Tron pour l'analyse de la racine (extrait et dans le sol) WinSCANOPY pour auvent et analyse de rayonnement fisheye images hémisphériques WinCAM pour l'analyse de la couleur WinFOLIA pour l'analyse large feuille WinSEEDLE pour les graines et l'analyse aiguille