Image analysis of apple tissue cells after mechanical deformation
 
More details
Hide details
1
Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin
2
Karpenko Physico-Mechanical Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, ul. Naukova 5, Lwów 79601
 
Acta Agroph. 2008, 11(1), 57–69
KEYWORDS
ABSTRACT
Texture of apples depends on geometrical dimensions of the cellular mechanical skeleton. For quantitative measurements of the dimensions of cells an image analysis procedure should be developed which is proper to a certain imaging system. In this paper two different image analysis methods are applied: image segmentation and visual texture analysis (VTA) to images obtained by an optical microscope for which a special sample fixation procedure for apple tissue was developed. The image analysis was performed for thin sections of apple, cut by microtome from samples previously subjected to different strain levels: intact tissue, 5%, 10% and 15%. The experiment showed that segmentation of images from the optical microscope is possible after prior manual correction of the images of apple, while visual texture analysis (VTA) provides quantitative results for the size and shape of objects in the images automatically. The parameters obtained by the VTA correlate significantly with geometrical parameters obtained by the segmentation method. The highest correlation was obtained for product of the size of the horizontal and vertical linear structural element. Geometric dimensions of objects in the images increases with increase of the tissue strain level when observation plane is transversal to the direction of deformation. The effect can be affected by large amount of intercellular spaces in the apple, the volume of which decreases during deformation.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Analiza obrazu komórek tkanki jabłka po deformacji mechanicznej
segmentacja, wizualna analiza tekstury, jabłko
Tekstura jabłek zależy od wymiarów geometrycznych szkieletu komórkowego. W celu ilościowych pomiarów wymiarów komórek konieczne jest opracowanie procedury analizy obrazów właściwej do użytego systemu jej obrazowania. W pracy zostały zastosowano dwie różne procedury analizy obrazu: segmentację obrazu oraz wizualną analiza tekstury VTA do analizy obrazów uzyskanych przy pomocy mikroskopu optycznego, dla którego opracowano specjalną procedurę preparatyki próbek. Analiza obrazu została zastosowana do cienkich skrawków tkanki jabłka ciętych przy pomocy mikrotomu z próbek poddanych różnym poziomom odkształcenia: tkanka nieodkształcona, 5%, 10% oraz 15%. Eksperyment pokazał, że segmentacja obrazu z mikroskopu optycznego jest możliwa po manualnej korekcie wstępnej obrazów tkanki jabłka, natomiast wizualna analiza tekstury (VTA) dostarcza informacji o wielkości i kształcie komórek w sposób automatyczny. Parametry uzyskane przy pomocy VTA korelują istotnie z geometrycznymi parametrami uzyskanymi w metodzie segmentacji. Najwyższe współczynniki korelacji uzyskano dla iloczynu poziomego i pionowego liniowego elementu strukturalnego. Geometryczne wymiary obiektów na obrazie wzrastają wraz ze wzrostem odkształcenia tkanki w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku zadawanej deformacji. Efekt ten może być mniejszy w wyniku obecności znacznej zawartości przestrzeni międzykomórkowych, które zmniejszają swoją objętość podczas deformacji.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125