ระบบวัดสัณฐานของรากมันสำปะหลัง เพื่อการคัดสายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง

นักวิจัยเนคเทคโดยทีมวิจัยเทคโนโลยีเกษตรดิจิทัล  ได้พัฒนาระบบตรวจวัดลักษณะทางสัณฐานวิทยาของรากมันสำปะหลังหลัง ใช้วัดระดับการเจริญเติบโตของรากสะสมอาหารของรากมันสำปะหลังหลัง  จำนวนกว่า 600 สายพันธุ์ ร่วมกับ BMBF, JULICH และศูนย์วิจัยพืชไร่ระยอง

รูปที่ 1 ระบบตรวจวัดลักษณะทางสัณฐานวิทยารากมันสำปะหลัง

ตัวชี้วัดในระบบสามมิติ

แสดงตามรูปที่ 2 โดยการใช้ภาพสามมิติ ที่มีคุณสมบัติในการกระจายตัวของจุดสามมิติอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งอณูของวัตถุ ที่เกิดจากเทคนิคการสกัดจากเงาวัตถุ (Voxel carving) และเส้นโครงรากมันสำปะหลัง สามารถสร้างตัวชี้วัดในระบบสามมิติได้อย่างหลากหลาย ได้แก่ จำนวนราก, ความยาวราก, ความลึกราก, รัศมีราก, มุมราก และ ปริมาตรราก เป็นต้น

รูปที่ 2 ลักษณะทางสัญฐานวิทยาของรากมันสำปะหลังหลังในระบบสามมิติ

วิธีการหาเส้นโครงของรากมันสำปะหลัง

วิธีการหาเส้นโครงของราก (Root skeleton) ตามวิธีการของเรา คำนวณจากภาพสามมิติของรากมันสำปะหลัง โดยใช้การไล่สำรวจ (Tracing) ไปทีละส่วนของราก ในการสร้างจุดโครงอันใหม่ จะใช้จุดโครงล่าสุดเป็นจุดศูนย์กลาง เพื่อสร้างพื้นผิวของทรงกลม ซึ่งมีมุมกวาดรอบทิศทาง ทำการสำรวจส่วนของรากท่อนถัดไป ใช้จุดตัดของพื้นผิวของทรงกลมและภาพสามมิติของรากในการสร้างจุดโครงอันใหม่ การใช้พื้นผิวของทรงกลม ทำให้การไล่สำรวจไปตามภาพสามมิติของรากมีประสิทธิภาพสูง

3.1 ระบบตรวจวัดลักษณะทางสัณฐานวิทยารากมันสำปะหลัง 
3.2 ภาพวิดิโอในแต่ละมุมมอง 
3.3 เทคนิค voxel carving
3.4 ภาพสามมิติ
3.5 การสกัดเส้นโครงของรากมันสำปะหลัง 

ขั้นตอนการเก็บข้อมูล

แสดงตามรูปที่ 3 เริ่มจากการนำรากมันสำปะหลัง ไปยึดไว้กับหัวจับ ภายในห้องถ่าย ซึ่งภายในมีกล้องบันทึกวิดิโอ และแหล่งกำเนิดแสง จากนั้นให้ทำการปิดประตูห้องถ่าย เพื่อทำการบันทึกภาพวิดีโอของรากมันรอบทิศทาง โดยการหมุนหัวจับ 360 องศา ระบบจะสร้างภาพสามมิติของรากมัน จากภาพวิดิโอรอบทิศทาง ด้วยเทคนิคการสกัดจากเงาวัตถุ จากนั้นจึงทำการคำนวณหาเส้นโครงรากมันตามวิธีการที่เราประดิษฐ์ขึ้น

รูปที่ 4 ตัวอย่างของภาพสามมิติรากมันสำปะหลัง และเส้นโครงของรากมันสำปะหลัง