Способи та пристрої для аналізу сільськогосподарських продуктів
Формула / Реферат
1. Спосіб визначення наявності в насінині певної властивості, який полягає в тому, що (А) підготовляють насінину, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням емітованого випромінювання, (В) емітоване випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) розкладене випромінювання приймають фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, щомає відповідно просторовий параметр, який визначає положення множини аналізованих точок на насінині, і спектральний параметр, який визначає спектральні дані розкладеного випромінювання від кожної з множини аналізованих точок, (Д) виводять отриманий у фотометричному пристрої сигнал, що характеризує спектральні дані для кожної з множини точок збору даних, і (Е) на основі сигналів, що характеризують спектральні дані, визначають наявність у насінині в кожній з множини аналізованих точок певної властивості.
2. Спосіб за п. 1, у якому вказаною властивістю є кількісна властивість.
3. Спосіб за п. 1, у якому вказаною властивістю є біохімічна властивість.
4. Спосіб за п. 3, у якому біохімічну властивість вибирають із групи, яка включає вміст олії, вміст білка, вміст вуглеводів, вміст крохмалю, вміст клітковини і вміст вологи.
5. Спосіб за п. 3, у якому біохімічну властивість вибирають із групи, яка включає склад олії, склад білка, склад вуглеводів і склад клітковини.
6. Спосіб за п. 1, у якому вказаною властивістю є морфологічна властивість.
7. Спосіб за п. 6, у якому морфологічну властивість вибирають із групи, яка включає розмір ендосперму, розмір зародка, форму насінини, розмір насінини, колір насінини, структуру поверхні насінини, масу насінини, щільність насінини і цілісність насінини.
8. Спосіб за п. 1, у якому вказане емітоване випромінювання вибирають із групи, яка включає випромінювання, відбите від насінини в кожній з множини аналізованих точок, і випромінювання, яке проходить через насінину в кожній з множини аналізованих точок.
9. Спосіб за п. 7, у якому цілісність насінини корельована з її сприйнятливістю або стійкістю до хвороб.
10. Спосіб за п. 7, у якому цілісність насінини корельована з її стійкістю або сприйнятливістю до зараження комахами.
11. Спосіб за п. 7, у якому цілісність насінини корельована з її стійкістю або сприйнятливістю до зараження грибами.
12. Спосіб за п. 7, у якому цілісність насінини являє собою цілісність усієї насінини.
13. Спосіб за п. 1, у якому довжини хвиль розкладеного випромінювання знаходяться у діапазоні від 900 до 1700 нм.
14. Спосіб за п. 1, у якому на основі розкладеного випромінювання одержують спектральне зображення в спектральному діапазоні довжин хвиль принаймні від 900 до 1700 нм при точності спектрального розкладання принаймні 150 нм/мм і спектральному розділенні принаймні 20 нм.
15. Спосіб за п. 1, у якому джерело випромінювання дозволяє випромінювати випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 900 до 1700 нм.
16. Спосіб за п. 1, у якому тривалість виконання стадій (А)-(Е) становить не більше 5 с.
17. Спосіб за п. 1, у якому на стадії (Е) визначають наявність у насінині більше однієї властивості.
18. Спосіб за п. 1, у якому вказаною властивістю є кількість олії в ендоспермі.
19. Спосіб за п. 1, у якому на стадії визначення наявності в насінині певної властивості визначають відносний просторовий розподіл у насінині цієї властивості.
20. Спосіб визначення наявності в тканині рослини певної властивості, який полягає в тому, що (А) підготовляють тканину рослини, (Б) на тканину рослини направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного або відбитого випромінювання, (В) прохідне або відбите випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) розкладене випромінювання приймають фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, що має відповідно просторовий параметр, який визначає положення множини аналізованих точок на тканині рослини, і спектральний параметр, який визначає спектральні дані розкладеного випромінювання від кожної з множини аналізованих точок, (Д) виводять отриманий у фотометричному пристрої сигнал, що характеризує спектральні дані для кожної з множини точок збору даних, і (Е) на основі сигналів, що характеризують спектральні дані, визначають наявність у тканині рослини в кожній з множини аналізованих точок певної властивості.
21. Спосіб визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, який полягає в тому, що (А) підготовляють партію насінин, (Б) на партію насінин направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного або відбитого випромінювання, (В) прохідне або відбите випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) розкладене випромінювання приймають фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, що має відповідно просторовий параметр, який визначає положення множини аналізованих точок у партії насінин, і спектральний параметр, який визначає спектральні дані розкладеного випромінювання в кожній з множини аналізованих точок, (Д) виводять отриманий у фотометричному пристрої сигнал, що характеризує спектральні дані для кожної з множини точок збору даних, і (Е) на основі сигналів, що характеризують спектральні дані, визначають наявність в окремих насінинах у їх партії певної властивості, асоціюючи при цьому окремі насінини з відповідною однією аналізованою точкою з їх множини.
22. Спосіб за п. 21, у якому на стадії підготовки партії насінин для кожної з насінин у їх партії передбачають окреме відділення в пробовідбірнику, що після визначення наявності в окремих насінинах у їх партії певної властивості дозволяє індивідуально розсортувати насінини.
23. Спосіб за п. 21, у якому партія насінин містить більше 10 окремих насінин.
24. Спосіб за п. 21, у якому на стадії розкладання прохідного або відбитого випромінювання це прохідне або відбите випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, яке відповідає множині аналізованих точок у кожній окремій насінині у всій партії насінин, а на стадії визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, наявність цієї властивості в окремих насінинах визначають на основі сигналів, які характеризують спектральні дані в кожній з множини аналізованих точок.
25. Спосіб за п. 21, у якому партія насінин містить більше 50 окремих насінин.
26. Спосіб за п. 21, який дозволяє проаналізувати партію насінин менше ніж за 10 с.
27. Спосіб за п. 21, який дозволяє проаналізувати партію насінин менше ніж за 5 с.
28. Спосіб визначення наявності в зразку певної властивості, який полягає в тому, що на зразок направляють випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, що емітується множиною дискретно розташованих у просторі аналізованих точок зразка, розкладають емітоване випромінювання змішаних довжин хвиль для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, що містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль, для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки у відповідному спектральному зображенні виявляють довжини хвиль окремих спектральних компонент і виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль піддають зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, обробці для визначення наявності в зразку певної властивості в кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок.
29. Спосіб за п. 28, у якому зразком є сільськогосподарський продукт, який являє собою окрему насінину, партію насінин або тканину рослини.
30. Спосіб за п. 28, у якому емітоване випромінювання являє собою відбите від зразка випромінювання.
31. Спосіб за п. 28, у якому емітоване випромінювання являє собою випромінювання, яке проходить через зразок.
32. Спосіб за п. 28, у якому на стадії обробки додатково в кількісному виразі визначають ступінь проявлення зразком певної властивості в кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок.
33. Спосіб за п. 28, у якому вказаною властивістю є біохімічна властивість, вибрана з групи, яка включає властивості, які стосуються олії, білка, вуглеводу, крохмалю, клітковини і вологи.
34. Спосіб за п. 33, у якому біохімічна властивість, яка стосується крохмалю, додатково являє собою фенотипічну ознаку, яка характеризує вміст у крохмалі амілопектину й амілози.
35. Спосіб за п. 28, у якому вказаною властивістю є характеристики мутації ендосперму, вибрані з групи, яка включає знижений вміст в ендоспермі зеїнів і амінокислот.
36. Спосіб за п. 28, у якому вказаною властивістю є морфологічна властивість, вибрана з групи, яка включає розмір ендосперму, розмір зародка, форму насінини, колір насінини, структуру поверхні насінини, масу насінини, щільність насінини і цілісність насінини.
37. Спосіб за п. 28, у якому вказаною властивістю є показник руйнування зерна, вибраний з групи, яка включає відношення склоподібного ендосперму до несклоподібного, щільність зерна, середню масу зерна, кількість перикарпію, якість перикарпію, розмір зерна і форму зерна.
38. Спосіб за п. 28, у якому на стадії направлення на зразок випромінювання використовують випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 900 до 1700 нм.
39. Спосіб за п. 28, у якому на стадії розкладання емітованого випромінювання його розкладають з одержанням спектрального зображення при точності спектрального розкладання принаймні 150 нм/мм і спектральному розділенні принаймні 20 нм.
40. Спосіб за п. 28, у якому також вимірюють масу зразка, а на стадії обробки додатково визначають у кількісному виразі ступінь проявлення зразком певної властивості в перерахунку на виміряну масу зразка.
41. Спосіб за п. 28, у якому додатково зразок сортують, розділяючи на множину окремих частин залежно від наявності в кожної з цих частин тієї чи іншої певної властивості.
42. Спосіб за п. 28, у якому залежно від наявності в зразку певної властивості з нього вибирають окремі одиниці, які мають цю властивість.
43. Пристрій для визначення наявності в зразку певної властивості, який має джерело випромінювання, призначений для направлення на зразок випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого від множини дискретно розташованих у просторі аналізованих точок зразка, спектрограф, призначений для розкладання емітованого випромінювання змішаних довжин хвиль для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, що містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль, камеру, яка містить детектор, який для кожної дискретно розташованої у просторі аналізованої точки дозволяє виявляти у відповідному спектральному зображенні довжини хвиль окремих спектральних компонент, і процесор, призначений для зіставлення виявлених спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці зразка, для визначення наявності в зразку певної властивості в кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок.
44. Пристрій за п. 43, у якому зразком є сільськогосподарський продукт, який являє собою окрему насінину, партію насінин або тканину рослини.
45. Пристрій за п. 43, у якому емітоване випромінювання являє собою відбите від зразка випромінювання.
46. Пристрій за п. 43, у якому емітоване випромінювання являє собою випромінювання, яке проходить через зразок.
47. Пристрій за п. 43, у якому процесор додатково дозволяє визначати в кількісному вираженні ступінь проявлення зразком певної властивості в кожній з дискретних аналізованих точок.
48. Пристрій за п. 43, у якому вказаною властивістю є біохімічна властивість, вибрана з групи, яка включає властивості, які стосуються олії, білка, вуглеводу, крохмалю, клітковини і вологи.
49. Пристрій за п. 43, у якому біохімічна властивість, яка стосується крохмалю, додатково являє собою фенотипічну ознаку, яка характеризує вміст у крохмалі амілопектину й амілози.
50. Пристрій за п. 43, у якому вказаною властивістю є характеристики мутації ендосперму, вибрані з групи, яка включає знижений вміст в ендоспермі зеїнів і амінокислот.
51. Пристрій за п. 43, у якому вказаною властивістю є морфологічна властивість, вибрана з групи, яка включає розмір ендосперму, розмір зародка, форму насінини, колір насінини, структуру поверхні насінини, масу насінини, щільність насінини і цілісність насінини.
52. Пристрій за п. 43, у якому вказаною властивістю є показник руйнування зерна, вибраний з групи, яка включає відношення склоподібного ендосперму до несклоподібного, щільність зерна, середню масу зерна, кількість перикарпію, якість перикарпію, розмір зерна і форму зерна.
53. Пристрій за п. 43, у якому випромінювання, яке направляється на зразок від джерела випромінювання, знаходиться у діапазоні довжин хвиль від 900 до 1700 нм.
54. Пристрій за п. 43, у якому спектрограф забезпечує розкладання емітованого випромінювання з одержанням спектрального зображення при точності спектрального розкладання принаймні 150 нм/мм і спектральному розділенні принаймні 20 нм.
55. Пристрій за п. 43, у якому є також пристрій для вимірювання маси зразка, а процесор дозволяє додатково визначати в кількісному виразі ступінь проявлення зразком певної властивості в перерахунку на виміряну масу зразка.
56. Пристрій за п. 43, у якому також є сортувальний пристрій, який призначений для приймання зразка і його сортування в один з множини нагромаджувачів залежно від наявності в зразку тієї чи іншої визначеної процесором певної властивості.
57. Пристрій за п. 43, який має також пробовідбірник, у якому знаходяться зразки, і платформу, яка прямолінійно поступально переміщається, на яку кріпиться пробовідбірник і яка призначена для його переміщення відносно спектрографа, забезпечуючи сканування пробовідбірника поперек нього випромінюванням від джерела випромінювання й одержання випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого множиною дискретно розташованих у просторі аналізованих точок зразка, який знаходиться в пробовідбірнику.
58. Пристрій за п. 57, у якому випромінюванню від джерела випромінювання надана форма смужки, якою поперек сканується зразок, розташований у пробовідбірнику, закріпленому на платформі, яка прямолінійно поступально переміщається.
59. Пристрій за п. 43, який має також обробний пристрій, вибраний із групи, яка включає лущильну машину, молотарку або комбайн, і призначений для одержання зразка для його аналізу на наявність у ньому певної властивості.
60. Пристрій за п. 46, у якому спектрограф вибраний із групи, яка включає спектрограф з оптичною системою типу призма-дифракційна ґратка-призма і спектрограф з відбиваючими дифракційними ґратками.
61. Пристрій за п. 46, у якому джерело випромінювання вибране з групи, яка включає галогенну лампу, вольфрамово-галоїдну лампу, галогенну лампу з довгою ниткою, ксенонову лампу, ксенонову лампу-спалах, люмінесцентну лампу, неонову лампу і ртутну лампу.
62. Пристрій за п. 46, у якому камера вибрана з групи, яка включає камеру з фотоприймальними елементами на основі антимоніду індію, камеру з фотоприймальними елементами на основі телуриду ртуті і кадмію, камеру з фотоприймальними елементами на основі силіциду платини, камеру з фотоприймальними елементами на основі легованого миш'яком кремнію, камеру з фотоприймальними елементами на основі арсеніду індію і галію і камеру на приладах із зарядовим зв'язком (ПЗЗ).
63. Спосіб, який полягає в тому, що (А) на ділянку зразка, що являє собою сільськогосподарський продукт, направляють випромінювання, яке має вигляд смужки, з одержанням емітованого зразком випромінювання, (Б) це емітоване випромінювання розкладають з одержанням відповідного спектрального зображення, яке містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль для кожної з множини аналізованих точок, дискретно розташованих у просторі на вказаній ділянці зразка уздовж смужки випромінювання, (В) для кожної дискретно розташованої в просторі уздовж смужки випромінювання аналізованої точки у відповідному спектральному зображенні виявляють довжини хвиль окремих спектральних компонент, (Г) повторюють стадії (А)-(В) для сканування кожної ділянки зразка і (Д) на основі виявлених довжин хвиль окремих спектральних компонент у кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці для кожної зі сканованих ділянок формують куб гіперспектральних даних для всього зразка.
64. Спосіб за п. 63, у якому виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних додатково піддають обробці зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в зразку, який являє собою сільськогосподарський продукт, певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в зразку певної властивості в кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок.
65. Спосіб за п. 63, у якому виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованому з дискретно розташованими в просторі на певній ділянці зразка аналізованими точками, додатково піддають обробці зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю у відповідних аналізованих точках, дискретно розташованих у просторі на певній ділянці зразка, який являє собою сільськогосподарський продукт, певної властивості, для визначення наявності в зразку певної властивості в кожній з дискретно розташованих у просторі на цій певній ділянці аналізованих точок.
66. Спосіб за п. 63, у якому виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованому з дискретно розташованими в просторі на певній ділянці зразка аналізованими точками, додатково піддають обробці зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль для дискретно розташованих у просторі на цій певній ділянці зразка аналізованих точок і наявністю на цій певній ділянці зразка, який являє собою сільськогосподарський продукт, певної властивості, для визначення наявності в зразку певної властивості на цій його певній ділянці.
67. Спосіб за п. 66, у якому виявлені довжини хвиль окремих спектральних компонент у кубі гіперспектральних даних, асоційованому з дискретно розташованими в просторі на певній ділянці зразка аналізованими точками, усереднюють з одержанням для цієї певної ділянки зразка усередненого спектра, який потім обробляють зіставленням з моделлю.
68. Пристрій, який має джерело випромінювання, призначений для направлення на ділянку зразка, який являє собою сільськогосподарський продукт, випромінювання, яке має вигляд смужки, з одержанням емітованого зразком випромінювання, спектрограф, призначений для розкладання емітованого випромінювання з одержанням відповідного спектрального зображення, що містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль для кожної з множини аналізованих точок, дискретно розташованих у просторі на вказаній ділянці зразка уздовж смужки випромінювання, камеру, яка містить детектор, який для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки дозволяє виявляти у відповідному спектральному зображенні довжини хвиль окремих спектральних компонент, пристрій для переміщення зразка відносно променя випромінювання і тим самим для сканування кожної ділянки зразка, і процесор, який на основі виявлених спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці для кожної зі сканованих ділянок зразка дозволяє одержувати куб гіперспектральних даних для зразка.
69. Пристрій за п. 68, у якому зразок, який являє собою сільськогосподарський продукт, вибраний із групи, яка включає окрему насінину, партію насінин і тканину рослини.
70. Пристрій за п. 68, у якому пристрій переміщення зразка має пробовідбірник, у якому знаходиться зразок, який являє собою сільськогосподарський продукт, і платформу, яка прямолінійно поступально переміщається, на яку кріпиться пробовідбірник і яка призначена для його переміщення відносно променя випромінювання.
71. Пристрій за п. 68, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в зразку, який являє собою сільськогосподарський продукт, певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в зразку певної властивості в кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок.
72. Пристрій за п. 68, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованому з дискретно розташованими в просторі на певній ділянці зразка аналізованими точками, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю у відповідних аналізованих точках, дискретно розташованих у просторі на певній ділянці зразка, який являє собою сільськогосподарський продукт, певної властивості, для визначення наявності в зразку певної властивості в кожній з дискретно розташованих у просторі на цій певній ділянці аналізованих точок.
73. Пристрій за п. 68, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованому з дискретно розташованими в просторі на певній ділянці зразка аналізованими точками, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль для дискретно розташованих у просторі на цій певній ділянці зразка аналізованих точок і наявністю на цій певній ділянці зразка, який являє собою сільськогосподарський продукт, певної властивості, для визначення наявності в зразку певної властивості на цій його певній ділянці.
74. Пристрій за п. 73, у якому процесор дозволяє також усереднювати виявлені довжини хвиль окремих спектральних компонент у кубі гіперспектральних даних, асоційованому з дискретно розташованими в просторі на певній ділянці зразка аналізованими точками, з одержанням для цієї певної ділянки зразка усередненого спектра, який потім обробляється зіставленням з моделлю.
75. Спосіб інтрогресії в рослині певної властивості, який полягає в тому, що (А) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням емітованого насіниною випромінювання, (Б) емітоване насіниною випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, (В) розкладене випромінювання приймають фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, що має відповідно просторовий параметр, який визначає положення множини аналізованих точок на насінині, і спектральний параметр, який визначає спектральні дані розкладеного випромінювання від кожної з множини аналізованих точок насінини, (Г) виводять отриманий у фотометричному пристрої сигнал, що характеризує спектральні дані для кожної з множини точок збору даних, (Д) на основі сигналів, що характеризують спектральні дані, визначають наявність у насінині в кожній з множини аналізованих точок певної властивості, що представляє інтерес, (Е) насінину, якщо вона на попередній стадії
ідентифікована як така, що має певну властивість, що представляє інтерес, відбирають для селекції, (Ж) з цієї відібраної насінини вирощують фертильну рослину і (3) цю фертильну рослину використовують як батьківську рослину для схрещування з іншою рослиною.
76. Спосіб за п. 75, у якому в результаті схрещування вирощують рослину наступного покоління, що дає насіння, і в якому далі, виконуючи стадії (А)-(Е), проводять відбір насіння цієї рослини наступного покоління.
77. Спосіб за п. 75, у якому при схрещуванні як фертильну рослину використовують її чоловічу форму.
78. Спосіб за п. 75, у якому при схрещуванні як фертильну рослину використовують її жіночу форму.
79. Спосіб за п. 75, у якому в результаті схрещування вирощують рослину наступного покоління, що дає насіння, і в якому далі, повторюючи стадії (А)-(З), селективно розмножують рослини, насінини яких мають певну властивість, що представляє інтерес.
80. Пристрій для визначення наявності в насінині певної властивості, який має пробовідбірник, у якому знаходиться насінина, джерело випромінювання, призначене для направлення на насінину випромінювання з одержанням емітованого насіниною випромінювання, спектрограф, призначений для розкладання емітованого насіниною випромінювання з одержанням розкладеного випромінювання, призначений для приймання розкладеного випромінювання фотометричний пристрій, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, що має відповідно просторовий параметр, який визначає положення множини аналізованих точок на насінині, і спектральний параметр, який визначає спектральні дані розкладеного випромінювання від кожної з множини аналізованих точок насінини, і який видає також сигнал, що характеризує спектральні дані для кожної з множини точок збору даних, і процесор, який дозволяє на основі сигналів, що характеризують спектральні дані, визначати наявність у насінині в кожній з множини аналізованих точок певної властивості.
81. Пристрій за п. 80, у якому вказаною властивістю є кількісна властивість.
82. Пристрій за п. 80, у якому вказаною властивістю є біохімічна властивість.
83. Пристрій за п. 82, у якому біохімічна властивість вибрана з групи, яка включає вміст олії, вміст білка, вміст вуглеводів, вміст крохмалю, вміст клітковини і вміст вологи.
84. Пристрій за п. 82, у якому біохімічна властивість вибрана з групи, яка включає склад олії, склад білка, склад вуглеводів і склад клітковини.
85. Пристрій за п. 80, у якому вказаною властивістю є морфологічна властивість.
86. Пристрій за п. 85, у якому морфологічна властивість вибрана з групи, яка включає розмір ендосперму, розмір зародка, форму насінини, розмір насінини, колір насінини, структуру поверхні насінини, масу насінини, щільність насінини і цілісність насінини.
87. Пристрій за п. 86, у якому цілісність насінини корельованаз її сприйнятливістю або стійкістю до хвороб.
88. Пристрій за п. 87, у якому сприйнятливість або стійкість насінини до хвороб являє собою її стійкість або сприйнятливість до зараження комахами.
89. Пристрій за п. 87, у якому сприйнятливість або стійкість насінини до хвороб являє собою її стійкість або сприйнятливість до зараження грибами.
90. Пристрій за п. 87, у якому цілісність насінини являє собою цілісність усієї насінини.
91. Пристрій за п. 80, у якому емітоване насіниною випромінювання являє собою випромінювання, вибране з групи, яка включає випромінювання, відбите від насінини в кожній з множини аналізованих точок, і випромінювання, яке проходить через насінину в кожній з множини аналізованих точок.
92. Пристрій за п. 80, у якому довжини хвиль розкладеного випромінювання знаходяться у діапазоні від 900 до 1700 нм.
93. Пристрій за п. 80, у якому спектрограф для одержання спектрального зображення дозволяє розкладати випромінювання в спектральному діапазоні довжин хвиль принаймні від 900 до 1700 нм при точності спектрального розкладання принаймні 150 нм/мм і спектральному розділенні принаймні 20 нм.
94. Пристрій за п. 80, у якому спектрограф вибраний із групи, яка включає спектрограф з оптичною системою типу призма-дифракційна ґратка-призма і спектрограф з відбиваючими дифракційними ґратками.
95. Пристрій за п. 80, у якому джерело випромінювання дозволяє випромінювати випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 900 до 1700 нм.
96. Пристрій за п. 80, у якому джерело випромінювання вибране з групи, яка включає галогенну лампу, вольфрамово-галоїдну лампу, галогенну лампу з довгою ниткою, ксенонову лампу, ксенонову лампу-спалах, люмінесцентну лампу, неонову лампу і ртутну лампу.
97. Пристрій за п. 80, у якому пробовідбірник вибраний із групи, яка включає прозорі контейнери, які мають по суті горизонтальну поверхню.
98. Пристрій за п. 80, у якому пробовідбірник змонтований на платформі, що прямолінійно поступально переміщається, яка має можливість переміщення відносно спектрографа.
99. Пристрій за п. 80, у якому фотометричний пристрій має фокальну площину, у якій розташовано більше 75000 пікселів із кроком менше 20 мкм, і частота кадрів такого фотометричного пристрою перевищує 25 кадрів у секунду.
100. Пристрій за п. 80, у якому фотометричний пристрій вибраний із групи, яка включає камеру з фотоприймальними елементами на основі антимоніду індію, камеру з фотоприймальними елементами на основі телуриду ртуті і кадмію, камеру з фотоприймальними елементами на основі силіциду платини, камеру з фотоприймальними елементами на основі легованого миш'яком кремнію, камеру з фотоприймальними елементами на основі арсеніду індію і галію і камеру на приладах із зарядовим зв'язком (ПЗЗ).
101. Пристрій за п. 80, у якому процесор дозволяє визначати наявність у насінині більше однієї властивості.
102. Спосіб диференціації гаплоїдних і негаплоїдних зразків, який полягає в тому, що на насінину направляють випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого множиною дискретно розташованих у просторі аналізованих точок насінини, це емітоване випромінювання змішаних довжин хвиль розкладають для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, що містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль, для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки у відповідному спектральному зображенні виявляють спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль, і виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для кожної з дискретно розташованих у просторі на насінині точок піддають зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і фенотипом, проявлення якого зумовлене наявністю в насінині гаплоїдної властивості, обробці для визначення, чи є насінина гаплоїдом.
103. Спосіб за п. 102, у якому емітоване випромінювання являє собою відбите від сільськогосподарського продукту випромінювання.
104. Спосіб за п. 102, у якому емітоване випромінювання являє собою випромінювання, яке проходить через сільськогосподарський продукт.
105. Спосіб за п. 102, у якому на стадії обробки додатково диференціюють розташування ендосперму в насінині.
106. Спосіб за п. 105, у якому на стадії обробки виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок в ендоспермі насінині, характерне для антоціаніну забарвлення яких указує на те, що насінина є гаплоїдом.
107. Спосіб за п. 102, у якому на стадії обробки додатково диференціюють розташування ембріона усередині насінини.
108. Спосіб за п. 107, у якому на стадії обробки виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок у ембріону насінині, відсутність у яких забарвлення вказує на те, що насінина є гаплоїдом.
109. Спосіб за п. 102, у якому насінину залежно від того, чи є вона гаплоїдом чи ні, додатково розсортовують в один з множини нагромаджувачів.
110. Спосіб за п. 102, у якому проводять також відбір насінин за результатами визначення, що насінина є гаплоїдом.
111. Пристрій для диференціації гаплоїдних і негаплоїдних зразків, який має джерело випромінювання, призначений для направлення на насіннєвий сільськогосподарський продукт випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого від множини дискретно розташованих у просторі аналізованих точок насінини, спектрограф, призначений для розкладання емітованого випромінювання змішаних довжин хвиль для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, яке містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль, камеру, яка містить детектор, який для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки дозволяє виявляти у відповідному спектральному зображенні спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль, і процесор, призначений для зіставлення виявлених спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль для кожної з дискретно розташованих у просторі на насінині аналізованих точок з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і фенотипом, проявлення якого зумовлене наявністю в насінині гаплоїдної властивості, для визначення, чи є насінина гаплоїдом.
112. Пристрій за п. 111, у якому емітоване випромінювання являє собою відбите від насінини випромінювання.
113. Пристрій за п. 111, у якому емітоване випромінювання являє собою випромінювання, яке проходить через сільськогосподарський продукт.
114. Пристрій за п. 111, у якому процесор дозволяє також диференціювати розташування ендосперму в насінині.
115. Пристрій за п. 114, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для тих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок в ендоспермі насінини, характерне для антоціаніну забарвлення яких указує на те, що насінина є гаплоїдом.
116. Пристрій за п. 111, у якому процесор дозволяє також диференціювати розташування ембріона усередині насінини.
117. Пристрій за п. 116, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для тих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок у ембріоні насінини, відсутність у яких забарвлення вказує на те, що насінина є гаплоїдом.
118. Пристрій за п. 111, який має також сортувальний пристрій, який залежно від того, чи є насінина гаплоїдом чи ні, дозволяє направляти її в один з множини нагромаджувачів.
119. Пристрій за п. 111, який має також пристрій для відбору насінин, який дозволяє відбирати насінини за результатами визначення, що насінина є гаплоїдом.
120. Спосіб диференціального аналізу частин зразка, який являє собою сільськогосподарський продукт, який полягає в тому, що на зразок направляють випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого множиною дискретно розташованих у просторі аналізованих точок зразка, це емітоване випромінювання змішаних довжин хвиль розкладають для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, яке містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль, для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки у відповідному спектральному зображенні виявляють спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль, і виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для кожної з дискретно розташованих у просторі на зразку точок піддають зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і певними частинами зразка, обробці для ідентифікації однієї або декількох дискретно розташованих у просторі аналізованих точок як точок, які стосуються певної частини зразка.
121. Спосіб за п. 120, у якому емітоване випромінювання являє собою відбите від зразка випромінювання.
122. Спосіб за п. 120, у якому емітоване випромінювання являє собою випромінювання, яке проходить через зразок.
123. Спосіб за п. 120, у якому певною частиною зразка є ендосперм, а на стадії обробки додатково ідентифікують дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються ендосперму.
124. Спосіб за п. 123, у якому на стадії обробки виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються ендосперму зразка, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в сільськогосподарському продукті в його ендоспермі певної властивості.
125. Спосіб за п. 120, у якому певною частиною зразка є зародок, а на стадії обробки ідентифікують дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються зародка.
126. Спосіб за п. 125, у якому на стадії обробки виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються зародка зразка, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в зародку сільськогосподарського продукту певної властивості.
127. Спосіб за п. 120, у якому певною частиною зразка є зародок, а на стадії обробки ідентифікують дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються ембріона.
128. Спосіб за п. 127, у якому на стадії обробки виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються ембріона зразка, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в ембріоні сільськогосподарського продукту певної властивості.
129. Спосіб за п. 120, у якому зразком, який являє собою сільськогосподарський продукт, є партія насінин, а певною частиною такого зразка є окрема насінина в партії насінин, при цьому на стадії обробки додатково ідентифікують дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються окремих насінин.
130. Спосіб за п. 129, у якому на стадії обробки виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються окремих насінин у їх партії, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в кожній з насінин сільськогосподарського продукту певної властивості.
131. Спосіб за п. 120, у якому за результатами аналізу певної частини зразка на наявність у ній певної властивості насінини додатково розсортовують по множині нагромаджувачів.
132. Спосіб за п. 120, у якому за результатами аналізу певної частини зразка на наявність у ній певної властивості додатково проводять відбір насіння.
133. Пристрій для диференціального аналізу частин зразка, який являє собою сільськогосподарський продукт, який має джерело випромінювання, призначений для направлення на зразок випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого від множини дискретно розташованих у просторі аналізованих точок зразка, спектрограф, призначений для розкладання емітованого випромінювання змішаних довжин хвиль для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, яке містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль, камеру, яка містить детектор, який для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки дозволяє виявляти у відповідному спектральному зображенні спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль, і процесор, призначений для зіставлення виявлених спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль для кожної з дискретно розташованих у просторі на зразку аналізованих точок з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і певними частинами зразка, для ідентифікації однієї або декількох дискретно розташованих у просторі аналізованих точок як точок, які стосуються певної частини зразка.
134. Пристрій за п. 133, у якому емітоване випромінювання являє собою відбите від зразка випромінювання.
135. Пристрій за п. 133, у якому емітоване випромінювання являє собою випромінювання, яке проходить через зразок.
136. Пристрій за п. 133, у якому певною частиною зразка є ендосперм, а процесор дозволяє також ідентифікувати дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються ендосперму.
137. Пристрій за п. 136, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються ендосперму зразка, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в сільськогосподарському продукті в його ендоспермі певної властивості.
138. Пристрій за п. 133, у якому певною частиною зразка є зародок, а процесор дозволяє також ідентифікувати дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються зародка.
139. Пристрій за п. 138, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються зародка зразка, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в зародку сільськогосподарського продукту певної властивості.
140. Пристрій за п. 133, у якому певною частиною зразка є ембріон, а процесор дозволяє також ідентифікувати дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються ембріона.
141. Пристрій за п. 133, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються ембріона зразка, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в ембріоні сільськогосподарського продукту певної властивості.
142. Пристрій за п. 133, у якому зразком, який являє собою сільськогосподарський продукт, є партія насінин, а певною частиною такого зразка є окрема насінина в партії насінин, при цьому процесор дозволяє також ідентифікувати дискретно розташовані в просторі аналізовані точки, які стосуються окремих насінин.
143. Пристрій за п. 142, у якому процесор дозволяє також піддавати обробці виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль для тих ідентифікованих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, які стосуються окремих насінин у їх партії, зіставленням з моделлю, яка встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю в сільськогосподарському продукті певної властивості в його відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, для визначення наявності в кожній з насінин сільськогосподарського продукту певної властивості.
144. Пристрій за п. 133, який має також сортувальний пристрій, який залежно від того, чи є насінина гаплоїдом чи ні, дозволяє направляти її в один з множини нагромаджувачів.
145. Пристрій за п. 133, який має також пристрій для відбору насінин, який дозволяє відбирати насінини за результатами визначення, чи насінина є гаплоїдом.
146. Спосіб, який полягає у тому, що: направляють на сільськогосподарський зразок випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, що емітується множиною дискретно розташованих у просторі аналізованих точок сільськогосподарського зразка; розкладають емітоване випромінювання змішаних довжин хвиль для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, що містить множину компонент з індивідуальними довжинами хвиль; визначають для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки компонент з індивідуальними довжинами хвиль у відповідному спектральному зображенні; і обробляють виявлений компонент з індивідуальними довжинами хвиль для визначення, чи демонструє сільськогосподарський зразок властивість в індивідуальній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці на основі компонент з індивідуальними довжинами хвиль у відповідному спектральному зображенні.
147. Спосіб за пунктом 146, у якому вказана властивість являє собою кількісну властивість, біохімічну властивість, морфологічну властивість.
148. Спосіб за пунктом 147, у якому вказана біохімічна властивість вибрана з групи, яка включає властивості, які стосуються вмісту олії, вмісту білка, вмісту вуглеводу, вмісту крохмалю, вмісту клітковини та вмісту вологи.
149. Спосіб за пунктом 148, у якому вказана біохімічна властивість, яка стосується крохмалю, додатково являє собою фенотип крохмалю, вибраний з групи, яка складається з вмісту в крохмалі амілопектину та амілози.
150. Спосіб за пунктом 147, у якому вказана біохімічна властивість вибрана з групи, яка включає вміст олії, вміст білка, вміст вуглеводу та вміст клітковини.
151. Спосіб за пунктом 147, у якому вказаний сільськогосподарський зразок являє собою насінину або частину насінини, а вказана морфологічна властивість вибрана з групи, яка включає розмір ендосперму, розмір зародка, форму насінини, розмір насінини, колір насінини, структуру поверхні насінини, масу насінини, щільність насінини і цілісність насінини.
152. Спосіб за пунктом 151, у якому вказана цілісність насінини корелює зі стійкістю або сприйнятливістю до захворювання, зараження комахами або зараження грибами.
153. Спосіб за пунктом 146, у якому направлене випромінювання та розкладене випромінювання має довжини хвиль у діапазоні від 900 до 1700 нм.
154. Спосіб за пунктом 153, у якому вказане розкладене випромінювання забезпечує спектральне розкладання принаймні 150 нм/мм та спектральне розділення принаймні 20 нм.
155. Спосіб за пунктом 146, у якому емітоване випромінювання вибране з групи, яка складається з випромінювання, відбитого від сільськогосподарського зразка у кожній аналізованій точці, та випромінювання, що пройшло через сільськогосподарський зразок у кожній аналізованій точці.
156. Спосіб за пунктом 146, в якому на стадії обробки проводять визначення наявності більше однієї властивості.
157. Спосіб за пунктом 146, в якому на стадії обробки проводять визначення відносного просторового розподілу властивості у сільськогосподарському зразку.
158. Спосіб за пунктом 146, в якому сільськогосподарський зразок вибраний з групи, яка включає окрему насінину, партію насіння та тканину рослини.
159. Спосіб за пунктом 146, в якому на стадії обробки додатково проводять визначення у кількісному вираженні ступеня проявлення властивості у кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці.
160. Спосіб за пунктом 146, у якому вказана властивість включає характеристики мутації ендосперму, вибрані з групи, яка включає знижений вміст в ендоспермі зеїнів та амінокислот.
161. Спосіб за п. 146, у якому вказаною властивістю є показник руйнування зерна, вибраний з групи, яка включає відношення склоподібного ендосперму до несклоподібного, щільність зерна, середню масу зерна, кількість перикарпію, якість перикарпію, розмір зерна і форму зерна.
162. Спосіб за пунктом 146, у якому додатково проводять стадію вимірювання маси сільськогосподарського зразка; та у якому на стадії обробки додатково проводять визначення у кількісному вираженні ступеня проявлення властивості у перерахунку на виміряну масу сільськогосподарського зразка.
163. Спосіб за пунктом 146, у якому додатково проводять стадію сортування сільськогосподарського зразка, розділяючи його на множину окремих частин залежно від наявності в кожній з цих частин тієї чи іншої певної властивості.
164. Спосіб за пунктом 146, у якому залежно від наявності в сільськогосподарському зразку певної властивості з нього додатково вибирають окремі одиниці, що мають цю властивість.
165. Спосіб за пунктом 146, у якому на стадії направлення випромінювання проводять (А) направлення променя випромінювання на частину сільськогосподарського зразка з одержанням емітованого випромінювання; при цьому стадія розкладання передбачає (Б) розкладання емітованого випромінювання з одержанням відповідного спектрального зображення, що включає множину компонент з індивідуальними довжинами хвиль для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки множини на ділянці сільськогосподарського зразка уздовж променя випромінювання; при цьому на стадії визначення проводять (В) визначення стосовно кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки уздовж променя випромінювання компонент з індивідуальними довжинами хвиль у відповідному спектральному зображенні; при цьому спосіб також включає: повторення стадій (А) - (В) для сканування кожної ділянки сільськогосподарського зразка; та одержання з визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кожній дискретно розташованій в просторі аналізованій точці зразка для кожної сканованої частини куба гіперспектральних даних сільськогосподарського зразка.
166. Спосіб за пунктом 165, у якому на стадії обробки проводять визначення компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних при зіставленні з моделлю з визначенням, чи демонструє сільськогосподарський зразок певну властивість в кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці для сільськогосподарського зразка.
167. Спосіб за пунктом 165, у якому на стадії обробки проводять визначення компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованих з дискретно розташованими у просторі аналізованими точками на певній ділянці, при зіставленні з моделлю з визначенням, чи демонструє сільськогосподарський зразок певну властивість в дискретно розташованій у просторі аналізованій точці певної ділянки зразка, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці для певної ділянки сільськогосподарського зразка.
168. Спосіб за пунктом 165, у якому на стадії обробки проводять визначення компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованих з дискретно розташованими у просторі аналізованими точками певної ділянки зразка при зіставленні з моделлю при визначенні, чи демонструє сільськогосподарський зразок певну властивість на певній ділянці, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральних зображеннях певних компонент з індивідуальними довжинами хвиль у дискретно розташованих у просторі аналізованих точках на певній ділянці та наявністю певної властивості на відповідній ділянці сільськогосподарського зразка.
169. Спосіб за пунктом 168, у якому додатково проводять стадію усереднення визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованих з дискретно розташованими у просторі точками певної ділянки зразка з одержанням середнього значення спектра для певної ділянки при зіставленні з моделлю.
170. Спосіб за пунктом 146, у якому сільськогосподарський зразок являє собою насінину, а на стадії обробки проводять обробку визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці на насінині при зіставленні з моделлю для визначення, чи є насінина гаплоїдною, при цьому модель встановлює зв'язок між певним компонентом з індивідуальними довжинами хвиль у спектральному зображенні та фенотипом, проявлення якого зумовлене наявністю в насінині гаплоїдної властивості.
171. Спосіб за пунктом 170, у якому на стадії обробки додатково диференціюють розташування ендосперму в насінині.
172. Спосіб за пунктом 171, у якому на стадії обробки виявлені спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок в ендоспермі насінини, характерне для антоціаніну забарвлення яких вказує на те, що насінина є гаплоїдом.
173. Спосіб за п. 170, у якому на стадії обробки додатково диференціюють розташування зародка усередині насінини.
174. Спосіб за п. 173, у якому на стадії обробки визначений спектральний компонент з індивідуальними довжинами хвиль додатково піддають обробці для тих дискретно розташованих у просторі аналізованих точок в зародку насінини, відсутність забарвлення у яких вказує на те, що насінина є гаплоїдом.
175. Спосіб за п. 146, у якому на стадії обробки додатково проводять обробку визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль при зіставленні з моделлю для визначення, чи демонструє сільськогосподарський зразок властивість у кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю певного компонента з індивідуальними довжинами хвиль у спектральному зображенні та присутністю властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці сільськогосподарського зразка.
176. Пристрій, який включає джерело випромінювання, що призначене для направлення на сільськогосподарський зразок випромінювання з одержанням випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого від множини дискретно
розташованих у просторі аналізованих точок зразка; спектрограф, призначений для розкладання емітованого випромінювання змішаних довжин хвиль для кожної дискретно розташованої в просторі аналізованої точки з одержанням відповідного спектрального зображення, яке містить множину спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль; фотометр, що визначає компонент з індивідуальними довжинами хвиль для кожної дискретно розташованої у просторі аналізованої точки зразка у відповідному спектральному зображенні; та діючий процесор, призначений для визначення з виявлених компонент з індивідуальними довжинами хвиль, чи має сільськогосподарський зразок властивість у кожній індивідуальній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, на основі компонент з індивідуальними довжинами хвиль у відповідному спектральному зображенні.
177. Пристрій за пунктом 176, у якому вказаний спектрограф вибраний з групи, яка складається з спектрографа типу призма-дифракційна ґратка-призма та спектрографа з відбиваючими дифракційними ґратками.
178. Пристрій за пунктом 176, у якому джерело випромінювання вибране з групи, яка складається з галогенової лампи, вольфрамово-галогенової лампи, галогенової лампи з довгою ниткою, ксенонової лампи, ксенонової лампи-спалаху, люмінесцентної лампи, неонової лампи та ртутної лампи.
179. Пристрій за пунктом 176, у якому фотометр вибраний з групи, яка включає камеру з фотоприймальними елементами на основі антимоніду індію, камеру з фотоприймальними елементами на основі телуриду ртуті та кадмію, камеру з фотоприймальними елементами на основі силіциду платини, камеру з фотоприймальними елементами на основі легованого миш'яком кремнію, камеру з фотоприймальними елементами на основі арсеніду індію та галію та камеру на приладах із зарядовим зв'язком (ПЗЗ).
180. Пристрій за пунктом 176, у якому вказана властивість являє собою кількісну властивість, біохімічну властивість або морфологічну властивість.
181. Пристрій за пунктом 180, у якому вказана біохімічна властивість вибрана з групи, яка включає властивості, які стосуються вмісту олії, вмісту білка, вмісту вуглеводу, вмісту крохмалю, вмісту клітковини та вмісту вологи.
182. Пристрій за пунктом 181, у якому вказана біохімічна властивість, що стосується крохмалю, додатково являє собою фенотип крохмалю, вибраний з групи, яка складається з вмісту в крохмалі амілопектину та амілози.
183. Пристрій за пунктом 180, у якому вказана біохімічна властивість вибрана з групи, яка включає вміст олії, вміст білка, вміст вуглеводу та вміст клітковини.
184. Пристрій за пунктом 180, у якому вказаний сільськогосподарський зразок являє собою насінину або частину насінини, а вказана морфологічна властивість вибрана з групи, яка включає розмір ендосперму, розмір зародка, форму насінини, розмір насінини, колір насінини, структуру поверхні насінини, масу насінини, щільність насінини і цілісність насінини.
185. Пристрій за пунктом 184, у якому вказана цілісність насінини корелює зі стійкістю або сприйнятливістю до захворювання, зараження комахами або зараження грибами.
186. Пристрій за пунктом 176, у якому направлене випромінювання та розкладене випромінювання має довжини хвиль у діапазоні від 900 до 1700 нм.
187. Пристрій за пунктом 186, у якому вказане розкладене випромінювання забезпечує спектральне розкладання принаймні 150 нм/мм та спектральне розділення принаймні 20 нм.
188. Пристрій за пунктом 176, у якому емітоване випромінювання вибране з групи, яка включає випромінювання, відбите від сільськогосподарського зразка у кожній аналізованій точці сільськогосподарського зразка, та випромінювання, що пройшло через сільськогосподарський зразок у кожній аналізованій точці.
189. Пристрій за пунктом 176, в якому на стадії обробки проводять визначення наявності більше однієї властивості.
190. Пристрій за пунктом 176, у якому процесор додатково призначений для визначення відносного просторового розподілу властивості у сільськогосподарському зразку.
191. Пристрій за пунктом 176, в якому сільськогосподарський зразок вибраний з групи, яка складається з окремої насінини, партії насінин та тканини рослини.
192. Пристрій за пунктом 176, в якому процесор додатково призначений для визначення у кількісному вираженні ступеня проявлення властивості у кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці зразка.
193. Пристрій за пунктом 176, у якому вказана властивість включає характеристики мутації ендосперму, вибрані з групи, яка включає знижений вміст в ендоспермі зеїнів та амінокислот.
194. Пристрій за п. 176, у якому вказаною властивістю є показник руйнування зерна, вибраний з групи, яка включає відношення склоподібного ендосперму до несклоподібного, щільність зерна, середню масу зерна, кількість перикарпію, якість перикарпію, розмір зерна і форму зерна.
195. Пристрій за пунктом 176, який додатково включає засоби для вимірювання маси сільськогосподарського зразка; та у якому процесор додатково призначений для визначення у кількісному вираженні ступеня проявлення властивості у перерахунку на виміряну масу сільськогосподарського зразка.
196. Пристрій за пунктом 176, який додатково включає сортувальний пристрій, що призначений для відбору бажаних індивідуальних насінин з сільськогосподарського зразка для доставки до певних нагромаджувачів залежно від наявності в зразку певної властивості.
197. Пристрій за пунктом 176, у якому джерело випромінювання направляє промінь випромінювання на ділянку сільськогосподарського зразка з одержанням емітованого випромінювання; при цьому спектрограф розкладає емітоване випромінювання з одержанням відповідного спектрального зображення, що містить множину компонент з індивідуальними довжинами хвиль, для кожної з множини дискретно розташованих у просторі аналізованих точок на ділянці сільськогосподарського зразка уздовж променя випромінювання; при цьому фотометр визначає компоненти з індивідуальними довжинами хвиль у відповідному спектральному зображенні стосовно кожної дискретно розташованої у просторі аналізованої точки уздовж променя випромінювання; при цьому пристрій додатково включає засоби для переміщення сільськогосподарського зразка відносно променя випромінювання для сканування кожної ділянки сільськогосподарського зразка.
198. Пристрій за пунктом 197, у якому процесор додатково призначений для одержання від визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці для кожної зі сканованих ділянок куба гіперспектральних даних для сільськогосподарського зразка.
199. Пристрій за пунктом 198, у якому процесор додатково призначений для обробки визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних при зіставленні з моделлю для визначення, чи має сільськогосподарський зразок певну властивість у кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль та наявністю певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці для сільськогосподарського зразка.
200. Пристрій за пунктом 198, у якому процесор додатково призначений для обробки визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованих з дискретно розташованими у просторі аналізованими точками на певній ділянці, при зіставленні з моделлю для визначення, чи має сільськогосподарський зразок певну властивість у кожній з дискретно розташованих у просторі аналізованих точок на цій певній ділянці, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль та наявністю певної властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці певної ділянки сільськогосподарського зразка.
201. Пристрій за пунктом 198, у якому процесор додатково призначений для обробки визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованих з дискретно розташованими у просторі аналізованими точками на певній ділянці, при зіставленні з моделлю для визначення, чи має сільськогосподарський зразок певну властивість на певній ділянці, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних спектральних компонент з індивідуальними довжинами хвиль для дискретно розташованих у просторі аналізованих точок на певній ділянці та наявністю певної властивості на певній ділянці сільськогосподарського зразка.
202. Пристрій за пунктом 201, у якому процесор додатково призначений для усереднення визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль у кубі гіперспектральних даних, асоційованих з дискретно розташованими у просторі аналізованими точками на певній ділянці для одержання середнього значення спектра на певній ділянці для обробки при зіставленні з моделлю.
203. Пристрій за пунктом 197, який додатково включає пробовідбірник, у якому знаходяться зразки, і платформу, яка прямолінійно поступально переміщається, на яку кріпиться пробовідбірник і яка призначена для його переміщення відносно спектрографа, забезпечуючи сканування пробовідбірника поперек нього випромінюванням від джерела випромінювання й одержання випромінювання змішаних довжин хвиль, емітованого множиною дискретно розташованих у просторі аналізованих точок зразка, який знаходиться в пробовідбірнику.
204. Пристрій за пунктом 176, який має також обробний пристрій, вибраний із групи, яка включає лущильну машину, молотарку або комбайн, і призначений для одержання зразка для його аналізу на наявність у ньому певної властивості.
205. Пристрій за пунктом 176, у якому сільськогосподарський зразок являє собою насінину, а процесор призначений для обробки визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль для кожної дискретно розташованої у просторі аналізованої точки на насінині при зіставленні з моделлю для визначення, чи є насінина гаплоїдною, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних компонент з індивідуальними довжинами хвиль та фенотипом, що забезпечується гаплоїдною властивістю.
206. Пристрій за пунктом 205, у якому процесор додатково призначений для диференціації розташування ендосперму в насінині та обробки визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль для таких дискретно розташованих у просторі аналізованих точок в ендоспермі насінини, характерне для антоціаніну забарвлення яких вказує на те, що насінина є гаплоїдом.
207. Пристрій за пунктом 205, у якому процесор додатково призначений для диференціації розташування зародка в насінині та обробки визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль для таких дискретно розташованих у просторі аналізованих точок в зародку насінини, характерне для антоціаніну забарвлення яких вказує на те, що насінина є гаплоїдом.
208. Пристрій за пунктом 176, у якому процесор додатково призначений для обробки визначених компонент з індивідуальними довжинами хвиль при зіставленні з моделлю для визначення, чи має сільськогосподарський зразок властивість у кожній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці, при цьому модель встановлює зв'язок між наявністю в спектральному зображенні певних компонент з індивідуальними довжинами хвиль і наявністю властивості у відповідній дискретно розташованій у просторі аналізованій точці сільськогосподарського зразка.
209. Пристрій за пунктом 176, у якому фотометричний пристрій має фокальну площину, в якій розташовано більше 75000 пікселів із кроком менше 20 мкм, і частота кадрів такого фотометричного пристрою перевищує 25 кадрів за секунду.
Текст
Даний винахід стосується пристрою та способу для аналізу сільськогосподарських продуктів. Винахід стосується, зокрема, пристрою і способу для неруйнівного аналізу у реальному часі фізичних і хімічних властивостей однієї або більше насінин. Селекція високоякісних за складом сільськогосподарських продуктів може потребувати аналізу великої кількості зразків (проб) насіння рослин і ідентифікації рослин з потрібними структурними та агрономічними ознаками, які можна використовувати безпосередньо або для поліпшення властивостей наступних поколінь. Необхідною умовою для селекції й одержання комерційної популяції сільськогосподарських продуктів, які мають певні привнесені особливі, є аналіз цих характерних рис, таких як високий вміст олії або білка, які властиві великій партії насіння, отриманих від однієї рослини або колосся (качана), при відповідній методиці селекції, як яку можна використовувати, зокрема, рекурентну селекцію. У принципі такі партії насіння можна аналізувати різними методами, однак звичайно для цього використовують швидкі, недорогі і неруйнівні методи. В останні десять років стандартним методом відбору зразків (проб) насіння стала спектроскопія в близькій інфрачервоній (БІЧ) області, які застосовують у всіх випадках, коли вона дозволяє виявити цікавлячий зразок. До звичайно досліджуваних цим методом сільськогосподарських культур належать пшениця, кукурудза, соя культурна, рапс, рис, люцерна, овес та інші рослини [див., наприклад, роботу Massie і Norris, "Spectral Reflectance and Transmittance Properties of Grain in the Visible and Near Infrared", Transaction of the ASAE, Winter Meeting of the American Society of Agricultural Engineers, 1965, cтop.598-600, яка у повному обсязі включена в даний опис як посилання]. БІЧ-спектроскопія використовує випромінювання близької (довгохвильової) ІЧ-області спектра, звичайно в діапазоні від 770 до 2500нм, для доступу до обертонів і комбінацій власних частот коливань органічних функціональних груп О-Н, С-Н і N-H. Пристрої для вимірювання такого довгохвильового інфрачервоного випромінювання в даний час достатньо добре відомі [див., наприклад, роботу Hyvarinen і ін., "Direct Sight Imaging Spectrograph: A Unique Add-on Component Brings Spectral Imaging to Industrial Application", SPIE, т. 3302, 1998, і довідник "Handbook of NearInfrared Analysis", під ред. Burns і Ciuczak, вид-во Marcel Dekker, Inc., 1992, які у повному обсязі включені в даний опис як посилання]. При таких аналізах звичайно визначається БІЧ-спектр, асоційований з партією насінин (для чого, наприклад, використовують кювету, здатну вмістити 100 насінин). БІЧ-спектроскопію можна сумістити зі звичайним хімічним аналізом зразка (проби) для одержання додаткових даних і побудови хемометричної калібрувальної моделі. Хемометричні калібрувальні моделі часто розробляють для оцінки не лиш таких характеристик насіння, як вміст у них олії, крохмалю, води, клітковини, білка, екстрагованого крохмалю, хлорофілу, глюкозинолятів і жирних кислот, але і багатьох інших властивостей [див. наприклад, роботи Archibald і ін., "Development of Short-Wavelength Near-Infrared Spectral Imaging for Grain Color Classification", SPIE, т. 3543, 1998, стор.189-198; Delwiche, "Single Wheat Kernel Analysis by Near-Infrared Transmittance: Protein Content", Analytical Techniques and Instrumentation, т.72, 1995, стор.11-16; Dowell, "Automated Color Classification of Single Wheat Kernels Using Visible and Near-Infrared Reflectance", т.75(1), 1998, стор.142-144; Orman і Schumann, "Comparison of Near-Infrared Spectroscopy Calibration Methods for the Prediction of Protein, Oil and Starch in Maize Grain", т.39, 1991, стор.883-886; Robutti, "Maize Kernel Hardness Estimation in Breeding by Near-Infrared Transmission Analysis", т.72(6), 1995, стор.632-636; патента US 5991025 і US 5751421; Daun і ін., "Comparison of Three Whole Seed Near-Infrared Analyzers for Measuring Quality Components of Canola Seed", т.71, №10, 1994, стор.1063-1068; "Corn: Chemistry and Technology", під ред. Watson і Ramstad, вид-во American Association of Cereal Chemists, Inc., 1987, які у повному обсязі включені в даний опис як посилання]. Розроблену хемометричну модель можна потім використовувати для передбачення хімічних властивостей нетестованих зразків за даними БІЧ-спектроскопії без додаткового проведення звичайного хімічного аналізу. У літературі описані різні методи БІЧ-аналізу великої кількості зразків, подрібнених або цілих [див. наприклад, роботи Orman і Schumann, "Comparison of Near-Infrared Spectroscopy Calibration Methods for Prediction of Protein, Oil and Starch in Maize Grain", т.39, 1991, стор.883-886; Robutti, "Maize Kernel Hardness Estimation in Breeding by Near-Infrared Transmission Analysis", т.72(6), 1995, стор.632-636, патента US 5991025, US 5751421; Daun і ін., "Comparison of Three Whole Seed Near-Infrared Analyzers for Measuring Quality Components of Canola Seed", т.71, №10, 1994, стор.1063-1068, які у повному обсязі включені в даний опис як посилання]. Відомі в даний час промислові БІЧ-спектрометри, призначені для аналізу великої кількості насіння або зерен, мають декілька недоліків. Такі спектрометри були розроблені для роботи в лабораторних умовах, звичайно далеко від селекційних полів, при контрольованій температурі, вологості та невеликих вібраціях. Крім того, робота з такими спектрометрами вимагає великих витрат ручної праці. Аналізовані зразки повинні бути зібрані, направлені в селекційну лабораторію, обмолочені, упаковані, позначені і тільки після цього відправлені в лабораторію для проведення БІЧ-аналізу. У лабораторії зразки реєструють, витягають з пакетів, насипають у кювети, сканують БІЧ-спектрометром, поміщають назад у вихідний пакет і відправляють у селекційну лабораторію. Отримані в результаті БІЧ-аналізу дані збирають в остаточний звіт, переглядають на предмет наявності будь-яких аномалій і відсилають назад селекціонеру, який розміщає і сортує зразки на основі отриманих результатів БІЧ-аналізу. Очевидно, що великий обсяг ручної роботи зі зразками помітно збільшує час аналізу і витрати на його проведення. Існуючі методи БІЧ-спектроскопії не лише трудомісткі і дорогі, але і вимагають досить великого часу для одержання кінцевого результату. Час обробки даних часто може мати істотне значення, оскільки селекція відповідного насіння повинна передувати часу висаджування наступної популяції рослин. Велика затримка за часом в одержанні селекціонером результатів аналізу або повернення зразків можуть привести до втрати всього селекційного циклу. Крім того, швидкість збору й обробки даних при існуючих методах не відповідає швидкості, з якою можуть працювати сучасні машини для обробки зерна. Так, наприклад, одна кукурудзяна молотарка може переробити до 15 качанів кукурудзи на хвилину. Існуючі в даний час промислові БІЧ-спектрометри проводять аналіз приблизно одного зразка кожні одну або дві хвилини. Тому саме швидкість, з якою працює спектрометр, є, як правило, основним фактором, який обмежує швидкість всього процесу аналізу. Відомі в даний час спектрометри збирають інформацію від підмножини всієї маси досліджуваного насіння. Промислові спектрометри аналізують випромінювання від єдиної точки або декількох десятків точок з невеликою активною площею і тому досліджують тільки невелику частину всієї маси досліджуваних насінин. Так, наприклад, при аналізі великого об'єму насіння може виявитися, що результати аналізу відображають властивості тільки декількох із сотні узятих для аналізу насінин. Крім того, оскільки отримані результати аналізу характеризують властивості якої-небудь випадково вибраної частини окремої насінини, різні тканини всіх узятих для аналізу насінин можуть аналітично представлятися неправильно. Оскільки в різних тканинах насіння міститься, наприклад, різна кількість олії, застосовуваний в даний час метод аналізу може не дати точної оцінки тієї або іншої якості досліджуваних насінин. Такого роду обмеження характерні для спектрометрів зі звичайною оптичною схемою, у якій випромінювання від зразка збирається системою лінз, а також для спектрометрів, у яких для збирання випромінювання від зразка використовуються пучки оптичного волокна. Крім того, через сканування окремих, не зв'язаних одна з одною точок аналізованих насінин відбувається втрата інформації, що характеризує розподіл у просторі тих чи інших характеристик насінин. До такого роду просторової інформації (яку можна, наприклад, використовувати для визначення морфології) належать, наприклад, розміри та форма насінин, наявність механічних пошкоджень, зараження комахами й пошкодження грибами. Відомі в даний час спектрометри взагалі не дають просторової інформації і не дозволяють тому оцінити кореляцію між просторовими і спектральними даними, які характеризують різні властивості насіння. Відомі в даний час спектрометри не дозволяють створити ефективний метод аналізу однієї насінини, який може істотно прискорити весь процес сортової селекції. Аналіз однієї насінини необхідний для диференціації і вибору тієї чи іншої насіння, що присутня у гетерогенній популяції насінин. Гетерогенна популяція насінин досить часто зустрічається в селектованих популяціях. Аналіз однієї насінини може скоротити число поколінь, необхідних для створення рослини з потрібними властивостями. Аналіз однієї насінини також може скоротити необхідне число окремих рослин. Так, наприклад, можливість ідентифікувати в колосі окремі насінини, які мають відповідні характеристики, може в 100 разів скоротити вимоги до плантації, на якій вирощують насіння. У результаті цього при тих самих можливостях вдається виконати істотно більший обсяг селекційних робіт. В даний час опубліковано досить багато робіт, присвячених БІЧ-аналізу однієї насінини [див. наприклад, роботи Delwiche, "Single Wheat Kernel Analysis by Near-Infrared Transmittance: Protein Content", Analytical Techniques and Instrumentation, т.72, 1995, стор.11-16; Dowell, "Automated Color Classification of Single Wheat Kernels Using Visible and Near-Infrared Reflectance", т.75(1), 1998, стор.142-144; Dowell і ін., "Automated Single Wheat Kernel Quality Measurement Using Near-Infrared Reflectance", ASAE Annual International Meeting, 1997, стаття 973022, які у повному обсязі включені в даний опис як посилання]. Однак у цих роботах аналіз насінин пропонують проводити шляхом фотометричного аналізу випромінювання від усієї насінини й обчислення середньої інтенсивності випромінювання, що виключає можливість одержання інформації про кожну конкретну насінину. Інші відомі в даний час методи, наприклад газова хроматографія, також не можна використовувати для ефективного аналізу однієї насінини. Так, наприклад, відомий метод аналізу насіння рапсу із застосуванням методу газової хроматографії вручну на вміст жирної кислоти заснований на дослідженні однієї половини кожної розрізаної на дві частини насінини і висіванні її іншої половини. Підготовка зразка для досліджень вручну і низька продуктивність такого методу аналізу дозволяють проаналізувати таким шляхом протягом однієї години дуже невелику кількість насіння. Використовувані в даний час спектрометри і методи вибіркового дослідження насіння не дозволяють незважаючи на існуючу потребу створити ефективний метод аналізу однієї насінини. Відомі в даний час методи аналізу властивостей насіння вимагають великих витрат ручної праці і тому істотно обмежують можливості створення рослин з поліпшеними характеристиками. Існуючі в даний час методи спектроскопічного аналізу не дозволяють визначати рівні розкладання хімічних компонентів у різних тканинах насінин. Такі відомі методи, засновані на розрізуванні вручну кожної насінини і наступному хімічному аналізі традиційними методами, не тільки дуже трудомісткі і вимагають розділення насінини на окремі частини, але і мають низьку роздільну здатність в розділенні компонентів насінини і невелику точність через невеликі розміри досліджуваного зразка, отриманого після розрізування насінини, які виявляються нижче розмірів зразків, аналіз яких традиційними способами звичайно дозволяє одержати досить надійні результати. У деяких відомих у даний час системах формування й обробки зображень з перестроюваним фільтром, що перетворює світлове випромінювання зразка (проби) у випромінювання на одній довжині хвилі, відтворюється одночасно весь зразок [див. роботу Archibald і ін., "Development of Short-Wavelength NearInfrared Spectral Imaging for Grain Color Classification", SPIE, т.3543, 1998, стор.189-198, яка у повному обсязі включена в даний опис як посилання]. Описаний у цій роботі спосіб не знаходить, однак, широкого застосування через проблеми, пов'язані з рівномірним освітленням зразка. При нерівномірному освітленні зразка в зображенні з'являються області з низькою якістю зображення, що істотно обмежує точність будьякої інформації, отриманої цим способом. Крім того, робота з перестроюваними фільтрами потребує значного часу і істотно сповільнює весь процес аналізу. В даний час відчувається гостра необхідність у створенні пристроїв і розробці способів швидкого аналізу великого за об'ємом кількості насіння, а також однієї насінини, що забезпечують можливість ефективного не потребуючого руйнування насінини проведення аналізу морфологічних або хімічних властивостей окремих насінин за допомогою відповідної апаратури, убудованої в сільськогосподарську обробну машину. Саме такі пристрої і способи пропонуються в даному винаході. У даному винаході пропонуються пристрій і спосіб для неруйнівного (недеструктивного) аналізу в реальному часі фізичних і хімічних властивостей однієї або більше насінин. Аналіз насінин проводять спрямуванням на них випромінювання й аналізу випромінювання, яке пройшло, або відбитого випромінювання. Випромінювання, яке пройшло або відбите від зразка (об'єкта аналізу або проби) можна розкладати на спектральні компоненти з різними (індивідуальними) довжинами хвиль, детектовані за допомогою масиву або матриці точок збору даних. Формовані об'єднаними в масив або матрицю точками збору дані сигнали можна використовувати для визначення величини будь-якої з численних хімічних або морфологічних характеристик насіння. У даному винаході пропонується спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) відбите випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується далі спосіб визначення наявності в тканини рослини певної властивості, який полягає в тому, що (А) тканину рослини поміщають у пробовідбірник, (Б) на тканину рослини направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного або відбитого випромінювання, (В) прохідне або відбите випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у тканини рослини певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) відбите випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується, крім того, спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) прохідне випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується далі спосіб визначення наявності в тканини рослини певної властивості, який полягає в тому, що (А) тканину рослини поміщають у пробовідбірник, (Б) на тканину рослини направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного або відбитого випромінювання, (В) прохідне або відбите випромінювання розкладають з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у тканини рослини певної властивості. У даному винаході пропонується далі спосіб визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, який полягає в тому, що (А) партію насінин поміщають у пробовідбірник, (Б) на партію насінин направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) відбите випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінин, що входять у партію, певної властивості, асоціюючи насінини, що входять у партію, з відповідними точковими даними. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, який полягає в тому, що (А) партію насінин поміщають у пробовідбірник, (Б) на партію насінин направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінин, що входять у партію, певної властивості, асоціюючи насінини, що входять у партію, з відповідними точковими даними. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, який полягає в тому, що (А) партію насінин поміщають у пробовідбірник, (Б) на партію насінин направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого і прохідного випромінювання, (В) відбите або прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінин, що входять у партію, певної властивості, асоціюючи насінини, що входять у партію, з відповідними точковими даними. У даному винаході пропонується далі спосіб визначення наявності у насінини декількох певних властивостей, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) відбите випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини кожної певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності у насінини декількох певних властивостей, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини кожної певної властивості. У даному винаході пропонується, крім того, спосіб визначення наявності у насінини декількох певних властивостей, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого і прохідного випромінювання, (В) відбите або прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини кожної певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб відбору насінин, які мають певні властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного або відбитого випромінювання, (В) пропускають прохідне або відбите випромінювання через спектрограф, (Г) приймають прохідне або відбите випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості і (Ж) відбирають на основі цих сигналів насінину, яка має певну властивість. У даному винаході пропонується також спосіб інтрогресії в рослині певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного або відбитого випромінювання, (В) прохідне або відбите випромінювання пропускають через спектрограф, (Г) приймають прохідне або відбите випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості, (Ж) відбирають на основі цих сигналів насінину, яка має певну властивість, (З) вирощують з цієї насінини фертильну рослину і (И) використовують фертильну рослину як жіночу або чоловічу особину при схрещуванні з іншою рослиною. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) першу смужку відбитого від насінини випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) повторюють стадії (А)-(Д) для наступних смужок відбитого від насінини випромінювання і (Ж) визначають на основі отриманих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується далі спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) одну або декілька наступних смужок відбитого від насінини випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) повторюють стадії (А)-(Д) для наступних смужок відбитого від насінини випромінювання і (Ж) визначають на основі отриманих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) першу смужку прохідного через насінину випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) повторюють стадії (А)-(Д) для наступних смужок прохідного через насінину випромінювання і (Ж) визначають на основі отриманих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) одну або декілька наступних смужок прохідного випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) повторюють стадії (А)-(Д) для наступних смужок прохідного через насінину випромінювання і (Ж) визначають на основі отриманих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого і прохідного випромінювання, (В) першу смужку відбитого або прохідного через насінину випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм,у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) повторюють стадії (А)-(Д) для наступних смужок відбитого від насінини випромінювання і (Ж) визначають на основі отриманих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується також спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого і прохідного випромінювання, (В) одну або декілька наступних смужок відбитого або прохідного випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Е) повторюють стадії (А)-(Д) для наступних смужок відбитого від насінини випромінювання і (Ж) визначають на основі отриманих сигналів наявність у насінини певної властивості. У даному винаході пропонується далі спосіб одночасного визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, який полягає в тому, що (А) партію насінин поміщають у пробовідбірник, (Б) на партію насінин направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) відбите випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у партії насінин, які мають певну властивість, асоціюючи насінини, що входять у партію, з відповідними точками збору даних. У даному винаході пропонується також спосіб одночасного визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, який полягає в тому, що (А) партію насінин поміщають у пробовідбірник, (Б) на партію насінин направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у партії насінин, які мають певну властивість, асоціюючи насінини, що входять у партію, з відповідними точками збору даних. У даному винаході пропонується, крім того, спосіб одночасного визначення наявності в партії насінин, які мають певну властивість, який полягає в тому, що (А) партію насінин поміщають у пробовідбірник, (Б) на партію насінин направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого і прохідного випромінювання, (В) відбите або прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у партії насінин, які мають певну властивість, асоціюючи насінини, що входять у партію, з відповідними точками збору даних. У даному винаході пропонується також пристрій для вимірювання властивостей сільськогосподарських продуктів, який має обробний пристрій, у якому готують об'єкт випробувань, пробовідбірник, у який поміщають приготовлений в обробному пристрої об'єкт випробувань, і оптичну спектроскопічну систему формування зображень, яка аналізує об'єкт випробувань, який знаходиться в пробовідбірнику. У даному винаході пропонується далі пристрій для вимірювання властивостей сільськогосподарських продуктів, який має пробовідбірник, у який поміщають об'єкт випробувань, оптичну спектроскопічну систему формування зображень, яка аналізує об'єкт випробувань, який знаходиться в пробовідбірнику, і сортувальний пристрій, який після аналізу приймає з пробовідбірника об'єкт випробувань, що знаходиться в ньому, і сортує його на дві або декілька груп. У даному винаході пропонується також пристрій для вимірювання властивостей сільськогосподарських продуктів, який має обробний пристрій, у якому готують об'єкт випробувань, пробовідбірник, у який поміщають приготовлений в обробному пристрої об'єкт випробувань, оптичну спектроскопічну систему формування зображень, яка аналізує об'єкт випробувань, який знаходиться в пробовідбірнику, і сортувальний пристрій, який після аналізу приймає з пробовідбірника об'єкт випробувань, що знаходиться в ньому, і сортує його на дві або декілька груп. На доданих до опису кресленнях показано: на Фіг.1 - схематичне зображення одного з можливих варіантів виконання джерела випромінювання, пробовідбірника і фотометричного пристрою, на Фіг.1a - схематичне зображення одного з можливих варіантів виконання фотометричного пристрою, який представляє собою в даному варіанті звичайний спектрометр, на Фіг.1б - схематичне зображення одного з можливих варіантів виконання джерела випромінювання, на Фіг.1в - схематичне зображення одного з можливих варіантів виконання пробовідбірника, на Фіг.2 - схематичне зображення одного з можливих варіантів виконання прямовісного спектрографа, який формує зображення, з оптичною системою типу призма-дифракційна ґратка-призма, на Фіг.3 - схематичне зображення набору даних, на Фіг.4 - зображення зразка (проби) насіння (зерен кукурудзи), на Фіг.5 - схематичне зображення одного з можливих варіантів виконання автоматичного пристрою, призначеного для приготування, аналізу і сортування великої кількості насіння, на Фіг.6 - один з можливих варіантів виконання показаної у вигляді схеми електронної системи керування, яку можна на практиці використовувати в пристрої, показаному на Фіг.5, на Фіг.7 - приклад отриманого при довжині хвилі 1100нм збільшеного напівтонового зображення зразка, який складається з великої кількості насіння, на Фіг.8 - схематичне зображення іншого варіанта виконання запропонованого у винаході пристрою, виконаного у вигляді системи для формування спектральних зображень з дифузійним пропусканням випромінювання, на Фіг.9 - схематичне зображення одного з можливих варіантів виконання запропонованого в даному винаході пристрою, призначеного для аналізу однієї насінини, на Фіг.10 - зображення підносу з 24 зернами кукурудзи, на Фіг.11 - графік залежності коефіцієнта відбиття від довжини хвилі для усередненого спектра 96 зразків, які складаються з великої кількості зерен, на Фіг.12 - графік залежності коефіцієнта відбиття для чотирьох усереднених спектрів, показаних на фіг. 11, від довжини хвилі, на Фіг.13 - графік залежності повної пояснюваної дисперсії (%) вірогідності даних від номера основної компоненти для зразків з великою кількістю зерен, на Фіг.14 - графік залежності передбаченого вмісту олії від еталонного вмісту олії для зразків з великою кількістю зерен, на Фіг.15 - графік залежності передбаченого вмісту білка від еталонного вмісту білка для зразків з великою кількістю зерен, на Фіг.16 - графік залежності передбаченого вмісту крохмалю від еталонного вмісту крохмалю для зразків з великою кількістю зерен, на Фіг.17 - графік залежності передбаченого вмісту вологи від еталонного вмісту вологи для зразків з великою кількістю зерен, на Фіг.18 - сумарні характеристики отриманої методом часткових найменших квадратів (ЧНК) моделі типу 2, повна перехресна перевірка вірогідності результатів аналізу вмісту олії, білка, крохмалю і вологи, на Фіг.19 - графік залежності коефіцієнта відбиття від довжини хвилі для 288 зразків у вигляді окремих зерен кукурудзи, на Фіг.20 - графіки залежності коефіцієнта відбиття від довжини хвилі для 6 окремих зерен кукурудзи, вибрані з графіків, показаних на Фіг.19, на Фіг.21 - графік залежності повної пояснюваної дисперсії (%) вірогідності даних від номера основної компоненти для зразків у вигляді окремих зерен кукурудзи і на Фіг.22 - графік залежності передбаченого вмісту олії від еталонного для 265 окремих зерен кукурудзи. Переважні варіанти здійснення винаходу Аналітичні методи У даному винаході пропонуються аналітичні методи аналізу насінин, які мають потрібні властивості. Запропоновані в даному винаході аналітичні методи дозволяють аналізувати окремі частини або атрибути одиночних насінин. Ці методи, крім того, дозволяють на основі аналізу окремих насінин з партії насіння або великої кількості насіння визначити розподіл властивостей насінин у всій партії. В одному з варіантів здійснення даного винаходу в ньому пропонується спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого випромінювання, (В) відбите випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості. В іншому варіанті здійснення даного винаходу в ньому пропонується спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного випромінювання, (В) прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості. Запропоновані в даному винаході способи можна використовувати для визначення будь-якої властивості насіння, яка може бути виміряна методами спектроскопії в близькій інфрачервоній (БІЧ) області. В одному з переважних варіантів визначають наявність у насінин певної біохімічної властивості. У даному описі під біохімічною властивістю мається на увазі будь-яка властивість, від якої залежить хімічний склад досліджуваної насінини (тканини) сільськогосподарської рослини. У переважному варіанті така біохімічна властивість вибирається з групи, яка включає вміст в аналізованому зразку олії, білка, вуглеводу, крохмалю, клітковини і вологи. При цьому передбачається, що вміст цих компонентів стосується їх кількості, що становить, наприклад, 5мг білка на насінину або 5мг білка на 10г сухої маси тканини. В іншому з переважних варіантів біохімічну властивість, яку визначають в процесі аналізу, вибирають із групи, яка включає склад олії, білка, вуглеводу і клітковини, що містяться в аналізованому зразку. При цьому передбачається, що склад того чи іншого компонента стосується біохімічної структури аналізованого зразка, наприклад відношення білків з високою молекулярною масою до білків з низькою молекулярною масою або відношення насичених олій до ненасичених. Так, наприклад, в одному з варіантів запропоновані у винаході способи використовуються для виявлення зразків, складом крохмалю в яких визначається потрібний фенотип. Крохмаль з нормальної зубоподібної або твердої кукурудзи складається приблизно на 73% з амілопектину (фракція крохмалю з молекулами з розгалуженими ланцюгами) і на 27% з амілози (фракція з молекулами з лінійними ланцюгами). Воскоподібна кукурудза (що має ген wx) вперше була виявлена в Китаї, однак воскоподібні мутації також були виявлені в штамах американської зубоподібної кукурудзи. Крохмаль з цього мутанта на 100% складається з амілопектину. Мутантний ген-підсилювач амілози (ген ае, amylose-extender) збільшує амілозну фракцію крохмалю в ендоспермі більш ніж на 50%. Зерно такої кукурудзи має тьмяний, напівпрозорий колір і здається незрілим. Деякі інші мутантні гени, окремо або в комбінації з іншими, змінюють у крохмалі співвідношення між амілозою й амілопектином. Властивості одержуваного зі звичайної кукурудзи характерного твердого непрозорого крохмального гелю визначаються по суті амілозною фракцією крохмалю. Властивості крохмалю воскоподібної кукурудзи залежать від утворюваних амілопектинових золів, які мають характерну м'яку напівпрозору клейку форму. Такі відмінності у властивостях натурального крохмального гелю обумовлені модифікацією крохмалю і можуть виявитися корисними. Запропоновані в даному винаході способи аналізу дозволяють легко диференціювати різні мутантні типи і можуть використовуватися для їх селекції високопродуктивним, неруйнівним методом. В інших варіантах здійснення винаходу запропоновані в ньому способи використовуються, наприклад, для ідентифікації зразків з певним ендоспермом. Запропонованим у винаході способом були, наприклад, ідентифіковані декілька мутантів ендосперму зі зміненим балансом амінокислот. При цьому було показано, що мутантні лінії opaque-2 (o2), floury-2 (fl2) і opaque-7 (o7) мали в ендоспермі знижений вміст зеїнів (білок у зерні, у якому не вистачає незамінних амінокислот, таких як лізин і триптофан) і підвищений вміст лізину. Зерна з геном opaque-2 характеризуються м'яким, мертвотно-білим, непрозорим кольором і містять дуже мало твердого склоподібного ендосперму. Запропоновані в даному винаході способи дозволяють легко диференціювати зерна кукурудзи, які характеризуються різними мутантними типами і рівнями лізину, і, отже, можуть бути використані як високопродуктивний, неруйнівний метод їх селекції за цією ознакою. В іншому варіанті здійснення даного винаходу певна властивість, яку повинно мати насіння, є їх морфологічна властивість. Під морфологічною властивістю в даному випадку розуміється будь-яка структурна властивість насіння. Звичайно до морфологічних властивостей насіння належать розмір ендосперму, розмір зародка, форма насінини, колір насінини, структура поверхні насінини, маса насінини, її щільність і цілісність. Цілісність насінини може бути пов'язана з її стійкістю або сприйнятливістю до хвороб. Наявність отворів у насінній оболонці часто є показником зараження насінини різними комахами. Кореляцію захворювання насінини з її структурними змінами, такими як отвори, можна використовувати для тестування зразків досліджуваних рослин і організмів, які викликають їх захворювання. Під "зразком" у даному випадку розуміється будь-яка частина рослини, яка може бути досліджена запропонованим у даному винаході способом. Таким зразком, зокрема, може служити, наприклад, частина насінини, ціла насінина, декілька насінин і різні тканини рослини. Тестувати можна і насіння, про яке відомо, що воно сприйнятливе або стійке до хвороб. Кореляцію хвороби з певною структурною зміною можна визначити відповідним статистичним аналізом. Очевидно, що виявлення такої кореляції повністю виключає необхідність додаткового аналізу окремих насінин або їх партії. Запропоновані в даному винаході способи можна використовувати для визначення шкоди, нанесеного зерну в процесі збору, сушіння, перевезення на елеватор і транспортування з метою продажу. При збиранні врожаю з використанням сучасної сільськогосподарської техніки, такої як польові збирально-лущильні комбайни, вміст вологи в зерні став набагато більшим, ніж у зерні, отриманому з попередньо висушених качанів. Високий вміст вологи вимагає штучного сушіння зерна при температурах вище 80°С, що може привести до появи тріщин та руйнування зерна. Показниками руйнування зерна можуть, наприклад, (але не винятково) служити відношення вмісту в зерні склоподібного ендосперму до несклоподібного, щільність зерна, його середня маса, кількість і якість перикарпію і форма і розміри зерна. Запропоновані в даному винаході способи можна використовувати для ідентифікації руйнування зерна або його схильності до руйнування, а також ідентифікації хімічних і фізичних властивостей, які допоможуть вирішити ці проблеми. Запропоновані в даному винаході способи і пристрої можна використовувати для аналізу насіння будьяких сільськогосподарських рослин. У переважному варіанті винахід стосується аналізу насіння, вибраного із групи, яка включає насіння люцерни, яблуневих, банана, ячменю, бобових, брокколі, рицини звичайної, цитрусових, конюшини, кокосової пальми, кавового дерева, маїсу (кукурудзи), бавовнику, огірка, псевдосуги тисолистної, евкаліпта, сосни ладанної, льону, дині, вівса, маслини європейської, пальми, гороху, земляного горіха, перцю, тополі, сосни Radiata, рапсу, рису, жита, сорго, несправжньої сосни, сої, полуниці, цукрового буряка, цукрового очерету, соняшника, амбросового дерева, чаю, тютюну, томата, дерноутворюючих трав, пшениці і Arabidopsis thaliana. У переважному варіанті винахід стосується аналізу насіння, вибраного із групи, яка включає насіння бавовнику, маїсу (кукурудзи), сої, рапсу, рису і пшениці. У найбільш переважному варіанті даний винахід стосується аналізу зерен кукурудзи. Для аналізу насіння (тканин) можна використовувати будь-який пробовідбірник, який може працювати разом із джерелом випромінювання. Прикладами таких пробовідбірників, які не обмежують винахід, є контейнери принаймні з однією поверхнею, через яку може проходити випромінювання в потрібному діапазоні довжин хвиль, а також пробовідбірники, які мають по суті горизонтальну поверхню (з бічними стінками або без них), на якій можна розташувати аналізований об'єкт. Як виконані у вигляді контейнерів пробовідбірники можна, наприклад, використовувати (але не обмежуючись лише ними) прозорі і напівпрозорі контейнери, а також непрозорі контейнери принаймні з однією прозорою або напівпрозорою поверхнею. До пробовідбірників такого типу належать також (але не обмежуючись лише ними) пробовідбірники, які звичайно використовуються зі спектрометрами, такі як чашки, тримачі з довжиною шляху проходження випромінювання 2 і 2,5см, комірки, проботримачі і кювети. При виготовленні пробовідбірників по суті з горизонтальною плоскою поверхнею можна використовувати будь-який матеріал, на якому можна розмістити зразки насіння, у тому числі (але не обмежуючись лише ними) матеріали, які містять непрозорі речовини і які використовуються для аналізу у відбитому світлі, а також матеріали, які містять напівпрозорі або прозорі речовини, які використовуються для аналізу в прохідному світлі. Переважним пробовідбірником є прозора кювета. Іншим переважним пробовідбірником є будь-який плоский лист із чорного матеріалу, на якому для проведення аналізу у відбитому світлі можна розмістити зразки насіння. Як джерело випромінювання в запропонованому у винаході пристрої можна використовувати будь-яке джерело випромінювання, яке працює у широкому діапазоні довжин хвиль, що створює потрібне для будьякого конкретного досліджуваного зразка (проби) освітлення і придатне для роботи з відповідним фотометричним пристроєм. Найбільш переважними джерелами випромінювання є джерела, які працюють у всьому спектральному діапазоні використовуваного фотометричного пристрою. Як приклад таких джерел випромінювання, що не обмежує обсяг винаходу, можна назвати галогенну лампу, вольфрамово-галоїдну лампу, галогенну лампу з довгою ниткою, ксенонову лампу, ксенонову лампу-спалах, люмінесцентну лампу, неонову лампу і ртутну лампу. У переважному варіанті винаходу пропонується використовувати вольфрамово-галоїдну лампу, зокрема лампу AS220, яка випускається фірмою CVI Laser Inc. [CVI Laser Corp., 200 Dorado PI. SE, PO Box 11308, Albuquerque, NM, 87192] і яка випромінює випромінювання в діапазоні довжин хвиль принаймні від 700 до 1800нм. В іншому варіанті використовується джерело випромінювання, яке випромінює випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 359 до 750нм. Як таке джерело можна використовувати будь-яке зі згаданих вище джерел випромінювання, включаючи галогенну лампу, вольфрамово-галоїдну лампу, галогенну лампу з довгою ниткою, ксенонову лампу, ксенонову лампу-спалах, люмінесцентну лампу, неонову лампу і ртутну лампу. При проведенні аналізів випромінювання від джерела направляють на зразок (об'єкт аналізу) з одержанням потоку відбитого або прохідного випромінювання. Відбите випромінювання являє собою випромінювання, яке утворюється при відбитті випромінювання, яке направляється на зразок, але не проходить через нього. Для вимірювання відбитого випромінювання фотометричний пристрій можна розташувати відносно джерела випромінювання під будь-яким кутом до зразка. У переважному варіанті, заснованому на вимірюванні відбитого випромінювання, фотометричний пристрій розташовують відносно джерела випромінювання під кутом менше 180°. Так, наприклад, при використанні плоского пробовідбірника, розташованого горизонтально, джерело випромінювання можна помістити під кутом 20° до уявної лінії, перпендикулярної до площини пробовідбірника, з вершиною, розташованою в точці перетину цієї лінії зі зразком, а фотометричний пристрій - під кутом 20° до уявної лінії напроти джерела випромінювання і під кутом 40°, що має ту ж вершину, до джерела випромінювання. У цьому випадку фотометричний пристрій буде вимірювати відбите від зразка випромінювання від джерела випромінювання. Прохідне випромінювання являє собою випромінювання, яке проходить через зразок і випромінюється з його протилежної до джерела випромінювання сторони. У переважному варіанті джерело випромінювання і фотометричний пристрій розташовані колінеарно між собою і зразком на його протилежних сторонах. Так, наприклад, використовувану як пробовідбірник кювету з прозорими протилежними стінками, заповнену великою кількістю насіння, розміщають між джерелом випромінювання і фотометричним пристроєм. Випромінювання від джерела частково відбивається від маси насіння, а його деяка частина проходить через насіння до іншої сторони кювети й у вигляді прохідного випромінювання вимірюється фотометричним пристроєм. У контексті даного опису під виразом "одержання відбитого або прохідного випромінювання" мається на увазі утворення в результаті освітлення зразка джерелом випромінювання потоку відбитого або прохідного випромінювання. Відбите і/або прохідне випромінювання можна пропускати через спектрограф. У даному описі під спектрографом мається на увазі пристрій з оптичними компонентами, здатними приймати випромінювання у певному діапазоні довжин хвиль, розкладати випромінювання змішаних довжин хвиль, що приймається, на окремі його компоненти з індивідуальними довжинами хвиль і випромінювати отримані в результаті розкладання випромінювання його спектральні компоненти з індивідуальними довжинами хвиль. У переважному варіанті використовують спектрограф, який має вхідну щілину для прийому випромінювання, і призначену для розкладання випромінювання оптичну систему типу призма-дифракційна ґратка-призма. В іншому варіанті використовується спектрограф з відбивними дифракційними ґратами, виконаними у вигляді голографічних ґрат або ґрат з фіксованими канавками. У даному описі під "розкладеним випромінюванням" мається на увазі випромінювання, яке отримане в результаті перетворення (спектрального розкладання) випромінювання змішаних довжин хвиль у випромінювання з розділеними за довжиною хвилі компонентами. Під відбитим або прохідним "розкладеним" випромінюванням у даному описі мається на увазі випромінювання, отримане у результаті перетворення (спектрального розкладання) відбитого або прохідного випромінювання змішаних довжин хвиль у випромінювання з розділеними за довжиною хвилі компонентами. При "проходженні (пропусканні)" відбитого або прохідного випромінювання через спектрограф відбите або прохідне випромінювання приймається вхідною апертурою (щілиною) спектрографа, проходить через оптичну систему спектрометра і після розкладання випромінюється через вихідну апертуру спектрографа. У переважному варіанті вхідну щілину спектрографа розташовують таким чином, щоб спектрограф міг прийняти відбите або прохідне через зразок випромінювання, а положення фотометричного пристрою узгоджують з положенням вихідної апертури спектрографа. Випромінювання, яке пройшло через спектрограф, може бути обмежено будь-яким діапазоном довжин хвиль, досить широким для аналізу зразка. У переважному варіанті спектрограф емітує розкладене випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 500 до 2000нм, більш переважно від 700 до 1800нм, найбільш переважно від 900 до 1700нм. В іншому переважному варіанті спектрограф емітує розкладене випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 100 до 1000нм. Спектрограф повинен забезпечувати спектральне розкладання з точністю більше 50 нанометрів на міліметр (нм/мм), більш переважно 100, 125 або 150нм/мм. Роздільна здатність спектрографа переважно становить принаймні 100нм, більш переважно 50нм або навіть 40, 30 або 20нм. У переважному варіанті використовується спектрограф, спектральний діапазон якого становить від 900 до 1700нм, точність спектрального розкладання становить нм/мм, а роздільна здатність становить 20нм. Випромінювання, яке виходить зі спектрографа, приймається фотометричним пристроєм у множині точок збору даних. У контексті даного опису під "точкою збору даних" мається на увазі дискретна область у вигляді, наприклад, матриці, що лежить у фокальній площині, у якій можна незалежно прийняти і виміряти випромінювання. Ці точки збору даних можна впорядкувати по декількох координатах. У переважному варіанті множина точок збору даних впорядковується в двовимірну матрицю або масив. Такий масив з множини точок збору даних може являти собою множину пікселів, кожний з яких відповідає певним точкам збору даних і може незалежно приймати випромінювання і видавати вихідний сигнал. У переважному варіанті кількість точок збору даних перевищує 100, більш переважно 500, найбільш переважно 1000, 5000, 10000, 75000 або навіть 100000. У переважному варіанті кількість пікселів перевищує 1000, більш переважно 5000, найбільш переважно 10000, 75000 або навіть 100000. Як приклад пристроїв, призначених для фотометрії в множині точок збору даних, можна назвати (але не обмежуючись лише ними) фотометричні пристрої, такі як фотоприймальні камери, з матрицями елементів формування зображень. Крок матриці фотометричного пристрою не повинен перевищувати 100мкм, більш переважно 50, 40, 30 або навіть 20мкм, а частота кадрів повинна перевищувати 5 кадрів на секунду, переважно 10, 15, 20 і навіть 25 кадрів на секунду. У переважному варіанті використовують фотометричний пристрій з фокальною площиною, що містить більше 75000 пікселів, із кроком матриці менше 20мкм і частотою кадрів, що перевищує 25 кадрів на секунду. У переважному варіанті як фотометричний пристрій пропонується використовувати камери з фотоприймальними елементами на основі антимоніду індію (InSb), на основі телуриду ртуті і кадмію (ТРК), на основі силіциду платини (PtSi), на основі легованого миш'яком кремнію (Si:As), на основі арсеніду індію і галію або камеру на приладах із зарядовим зв'язком (ПЗЗ). Більш переважною є камера з фотоприймальними елементами на основі арсеніду індію і галію, найбільш переважною є камера SU3201.7RT-D/RS170 фірми Sensors Unlimited Inc. [Sensors Unlimited Inc., 3490 US Rte 1, Building 12, Princeton, NJ, 08540], що має 76800 пікселів, які приймають оптичне випромінювання. Відповідно до освітлення точки збору даних (пікселі) видають певний сигнал. У контексті даного опису під виразом "вивід вихідного сигналу" мається на увазі одержання сигналу будь-якої форми, який може бути прямо або непрямо використаний для вимірювання інтенсивності випромінювання в одній або декількох точках збору даних. Такий вихідний сигнал можна одержати шляхом перетворення світлової енергії в електричні імпульси або яким-небудь іншим способом. Певні вихідні сигнали можуть корелювати з певною властивістю. На основі такої кореляції можна визначити наявність у насінини цієї властивості. У переважному варіанті відома інформація, яка збирається звичайними способами, корелюється з результатами відповідних вимірювань. Запропонований у винаході спосіб аналізу насіння можна спочатку використовувати для одержання відомої множини вимірюваних параметрів. Вимірявши потім звичайним хемометричним методом фактичну концентрацію в насінині хімічних компонентів, отримані при вимірюваннях результати можна асоціювати (зіставити) з вимірюваннями, отриманими при аналізі насіння запропонованим у даному винаході способом. Повторюючи цю процедуру для насіння з різним хімічним складом, можна одержати множину груп порівнянних даних. Після аналізу невідомої насінини запропонованим у даному винаході способом результати вимірювань у точках збору даних можна порівняти з відомою множиною порівнянних даних і передбачити склад насінини, який можна порівняти з заздалегідь заданим пороговим значенням складу і визначити наявність у насінини певної властивості. У даному описі під "наявністю в насінини певної властивості" мається на увазі, що результати вимірювань, отримані від масиву точок збору даних, не виходять за межі заздалегідь заданих діапазонів, тобто перевищують деякі мінімальні значення і не перевищують заздалегідь вибраних максимальних значень. Для одержання таких значень вимірювання можна проводити на будь-яких довжинах хвиль або при будь-якому сполученні довжин хвиль. Вимірювання, потрібні для визначення наявності в насінини певної властивості, можна виконувати на одній або декількох довжинах хвиль. Оскільки спектрограф розкладає випромінювання на точки збору даних за певною схемою, такі точки збору даних можна асоціювати з довжинами хвиль, а результати вимірювань, отримані від цих точок збору даних, також можна асоціювати з довжинами хвиль. У переважному варіанті наявність у насінини певної властивості визначається за множиною довжин хвиль. У таку множину можуть входити всі довжини хвиль усього випромінювання, яке приймається фотометричним пристроєм. У цьому випадку вимірювання слід проводити в діапазоні довжин хвиль від 800 до 2600нм, більш переважно від 800 до 2200нм. При аналізі насіння за множиною довжин хвиль ці довжини хвиль утворюють відповідний профіль. Цей профіль визначається сполученням сигналів, отриманих для насінини, будь-якої частини насінини або декількох насінин. Так, наприклад, при аналізі однієї насінини в профіль об'єднуються вихідні сигнали від точок збору даних, які характеризують насінину як єдине ціле. Профіль ендосперму одержують комбінуванням вихідних сигналів від точок збору даних, асоційованих з відповідною частиною насінини, у даному випадку з ендоспермом. Для аналізу зразка, який складається з великої кількості насінин, в одному з варіантів вихідні сигнали від точок збору даних усереднюються або комбінуються яким-небудь іншим способом, що дозволяє сформувати профіль усього зразка. У переважному варіанті отримані при вимірюваннях профілі корелюються з певною властивістю зразка або насінини. В іншому переважному варіанті для визначення наявності в насінини певної властивості використовує випромінювання однієї або декількох різних довжин хвиль, асоційованих з цією властивістю. У наведеній нижче таблиці вказані довжини хвиль, які можна асоціювати з певними властивостями насіння і використовувати для передбачення їх властивостей методом кореляції. Таблиця Властивість Лігнін Олія Клітковина Білок Вуглеводи Волога Наявність у клітковині кислотного детергенту Наявність у клітковині нейтрального детергенту Гідратований крохмаль Зараження комахами Форма або пошкодження Зародок Довжина хвилі в нанометрах 2270 2310, 1274, 1284, 1318, 1410, 1510, 1772, 1790, 2136, 2245, 2250 2336 2180, 1460-1530, 1680, 1709, 2083, 2139, 2180, 1190, 1282, 2110, 2388, 2442, 1460, 1760, 1574, 1610, 1786, 1818, 2084, 2100, 2164, 2254, 1018 2100, 1450, 1540,920, 1000 1940, 97, 958 1666, 1492, 1854, 1558, 1898, 2148, 2210, 2250, 1458 2294, 2072, 1902, 2204, 1850, 1586 1000 1000-1350, 1500-1680 1104,1300 2180, 1460-1530, 1680, 1709, 2083, 2139, 2180, 2190, 1282, 2110, 2388, 2442, Ендосперм 1460, 1760, 1574, 1610, 1786, 1818, 2084, 2100, 2164, 2254, 1018, 2310, 1274, 1284, 1318, 1410, 1510, 1772, 1790, 2136, 2245, 2250 2100, 1450, 1540, 920, 1000, 1940, 970, 958 Як об'єкт аналізу крім насіння можна використовувати й інші тканини рослини або сільськогосподарські зразки. У даному випадку до тканин рослини належать (але не обмежуючись лише ними) такі частини рослини, як листя, квітки, корені і пелюстки. До сільськогосподарських зразків належать (але не обмежуючись лише ними) такі тканини рослини, як насіння, а також матеріали нерослинного походження, такі як неорганічні речовини, або матеріали нерослинного походження, які так чи інакше пов'язані із сільським господарством. Ще одним прикладом сільськогосподарського зразка є гриби. Запропоновані в даному винаході способи і пристрої можна використовувати для аналізу окремих насінин або партій насінин. Під партією насінин у даному випадку розуміється деяка, більше одиниці кількість насінин. При цьому "елементом" партії може бути будь-яка з насінин, що утворюють цю партію. Партія насінин характеризується певним числом, що дорівнює кількості насінин, що входять до неї. У переважному варіанті партія насінин містить більше 10 насінин, більш переважно більше 20, 50, 500, 1000 або навіть 10000 насінин. Партію насінин можна також класифікувати за її походженням залежно від того, чи складається вона з насінин одного або декількох качанів, рослини або рослини, отриманої в результаті схрещування. Запропонованим у даному винаході способом можна одночасно аналізувати окремі насінини в партії. У даному випадку під "одночасним" аналізом розуміється процедура, яка дозволяє одержати будь-яку множину даних у результаті одного аналізу. У результаті одного аналізу можна одержати й одну рядкову розгортку зразка, і множину рядкових розгорток зразка. Так, наприклад, при аналізі зразка, який складається з великої кількості насінин, єдиним результатом аналізу буде послідовний ряд рядкових розгорток. Таким одночасним аналізом можна визначити й одну, і декілька властивостей партії насінин. Такий аналіз, крім того, дозволяє одночасно проаналізувати декілька властивостей тієї самої насінини. У переважному варіанті одночасно аналізують декілька властивостей досліджуваного зразка. У більш переважному варіанті одночасно аналізують більше 3, 4, 5 або навіть 6 властивостей зразка. Найбільш переважним є одночасний аналіз від 5 до 10 або навіть від 10 до 20 властивостей досліджуваного зразка. В одному з варіантів партію однорідних насінин поміщають у пробовідбірник. Під однорідними насінинами в даному випадку розуміються насінини, які мають загальне генетичне походження, тобто взяті, наприклад, з одного качана кукурудзи, тієї самої рослини або однієї рослини, отриманої в результаті схрещування. Аналіз таких насінин у пробовідбірнику є аналізом випадково утвореної партії насінин. У даному випадку під "випадково утвореною" у пробовідбірнику партією насінин розуміється партія, порізному орієнтовані насінини якої розташовані в пробовідбірнику довільним чином і не повинні розділятися на наступному етапі. Зокрема, "випадково утвореною" вважається партія з 100 насінин, насипаних для аналізу в одну велику кювету. Для аналізу вихідних сигналів від точок збору даних з метою визначення тих точок збору даних, які відповідають окремим насінинам, можна використовувати різне програмне забезпечення, таке як програмне забезпечення для визначення країв (контуру) об'єкта, наприклад програму Matlab, версія 5.3, з набором інструментальних засобів для обробки зображень (Image Processing Toolbox), розроблену компанією Mathworks Inc. (Mathworks Inc., 24 Prime Park Way, Natick, Massachusetts 01760) і програму ENVI, версія 3.2, розроблену компанією Research Systems Inc. (Research Systems, Inc., 4990 Pearl East Circle, Boulder, CO 80301). Виявлені в результаті такої обробки точки збору даних можна потім асоціювати з окремими насінинами. У даному випадку під "асоціюванням" елементів партії з "відповідними точками збору даних" розуміється процес присвоєння результатів вимірювань, отриманих від групи суміжних точок збору даних, у вигляді атрибутів, які приписуються одному елементу партії з метою визначення наявності в ньому певної властивості. В іншому варіанті насіння з партії розміщають у пробовідбірнику таким чином, що кожна насінина займає в пробовідбірнику окрему комірку. У даному випадку під "окремою коміркою" розуміється певне місце пробовідбірника, що дозволяє після аналізу асоціювати кожну насінину з результатами вимірювань, отриманими від певних точок збору даних. В одному з варіантів використовується пробовідбірник із плоскою горизонтальною поверхнею, окремі ділянки якої можна розглядати як відповідні комірки. В іншому варіанті використовується пробовідбірник з окремими комірками квадратної форми, які мають нижню і чотири бічні стінки, у кожну з яких поміщають окрему насінину. Ще один використовуваний у винаході пробовідбірник являє собою лист із плоскою поверхнею, на яких установлюють знімні комірки, які мають лише чотири бічні стінки. У цьому варіанті для сортування насінин можна видалити або лист, або окремі комірки. У будь-якому з розглянутих вище варіантів тривалість аналізу партії насінин не перевищує 30с, переважно 10с, більш переважно 5с Такий невеликий час аналізу дозволяє в порівнянні з відомими способами підвищити продуктивність роботи і збільшити кількість вирощених зразків в одному циклі селекції. Крім того, у розглянутих вище варіантах аналізу однієї насінини або партії насінин під час одного аналізу можна одночасно перевіряти декілька властивостей насінин. При цьому, зокрема, можна одночасно досліджувати властивості насінин, які асоціюються з різними довжинами хвиль або різними діапазонами довжин хвиль, і властивості, які мають кумулятивний ефект у межах того самого діапазону довжин хвиль. Запропоновані у винаході способи дозволяють, крім того, окремо досліджувати різні тканини окремих насінин. Використовуючи метод спектрального моделювання для диференціації двох тканин, можна асоціювати області суміжних точок збору даних з будь-якою частиною насінини або тканини рослини, наприклад із зародком і ендоспермом. Дані спектрального аналізу різних частин насінини можна потім використовувати для диференціального аналізу різних тканин насінини. У будь-якому з перерахованих вище варіантів для створення зображення зразка за допомогою спектрографа і фотометричного пристрою можна використовувати метод послідовного вимірювання за смужками випромінювання. У переважному варіанті використовують джерело випромінювання з циліндричною лінзою, яка фокусує випромінювання в тонкий пучок по ширині зразка. Вхідну щілину спектрографа сполучають зі смужкою випромінювання на зразку, збільшуючи тим самим до максимуму кількість відбитого або прохідного випромінювання на вході в спектрограф. У даному випадку під "смужкою випромінювання" розуміється смужка відбитого або прохідного випромінювання, яке проходить через спектрограф і відповідає фізичній області на зразку, що має характерну форму. У переважному варіанті такою характерною формою є тонкий прямокутник або сегмент. Тому говорять, що зразок характеризується множиною суміжних смужок, які, якщо їх розташувати в правильному порядку, разом характеризують весь зразок. У даному випадку "першою смужкою" є смужка, яка першою з усіх смужок, що характеризують зразок, аналізується запропонованим у винаході способом. У переважному варіанті перша смужка розташована на одному з країв пробовідбірника. Краєм пробовідбірника можна вважати будь-яку його сторону. Так, наприклад, краєм пробовідбірника з лицьовою стороною квадратної форми може служити будь-яка з чотирьох сторін квадрата. Запропонований у даному винаході спосіб можна реалізувати з використанням тільки однієї смужки, що характеризує зразок, або будь-якої комбінації з усіх смужок, що характеризують зразок. Збільшення кількості аналізованих смужок дозволяє більш повно проаналізувати весь зразок. В одному з варіантів аналізують одну єдину смужку. В іншому варіанті аналізують декілька смужок, не розташованих поруч одна з одною. Ще в одному варіанті послідовно аналізують усі смужки, які характеризують зразок, від одного його краю до іншого, починаючи процедуру аналізу з першої смужки, а потім переходячи до наступної і закінчуючи її на останній смужці. У даному випадку "наступна смужка" є смужкою, суміжною з тією, яка аналізувалася безпосередньо до неї. "Остання смужка" являє собою смужку, на якій аналіз закінчується. Для аналізу після першої всіх наступних смужок необхідно, змінивши положення зразка відносно джерела випромінювання і спектрографа на товщину смужки, сумістити кожну наступну смужку з джерелом випромінювання і спектрографом. Таку зміну відносного положення можна виконати переміщенням пробовідбірника або переміщенням джерела випромінювання і спектрографа. У переважному варіанті пробовідбірник установлюють на рухомій платформі, яка може дискретно переміщатися на величину, що дорівнює ширині однієї смужки, або переміщатися безперервно з постійною швидкістю. В іншому переважному варіанті використовують платформу, яка переміщується безперервно з постійною швидкістю, і керований фотометричний пристрій, який фіксує зображення в момент збігу його приймальної щілини з кожною наступною смужкою. Аналізуючи першу і всі наступні смужки, можна проаналізувати весь зразок. Запропоновані в даному винаході способи і пристрої можна використовувати в програмі селекції для відбору рослин або насінин, які мають потрібні властивості. В одному з варіантів здійснення даного винаходу в ньому пропонується спосіб визначення наявності в насінини певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням відбитого і прохідного випромінювання, (В) відбите або прохідне випромінювання пропускають через спектрограф з одержанням розкладеного випромінювання, (Г) приймають розкладене випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою і (Е) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості. В іншому варіанті здійснення даного винаходу в ньому пропонується спосіб інтрогресії в рослині певної властивості, який полягає в тому, що (А) насінину поміщають у пробовідбірник, (Б) на насінину направляють випромінювання від джерела випромінювання з одержанням прохідного або відбитого випромінювання, (В) прохідне або відбите випромінювання пропускають через спектрограф, (Г) приймають прохідне або відбите випромінювання фотометричним пристроєм, у якому є масив або матриця з множини точок збору даних, (Д) для кожної з множини точок збору даних виводять сигнал з фотометричного пристрою, (Ε) визначають на основі цих сигналів наявність у насінини певної властивості, (Ж) відбирають на основі цих сигналів насінину, яка має певну властивість, (З) вирощують з цієї насінини фертильну рослину і (И) використовують цю фертильну рослину як жіночу або чоловічу батьківську особину при схрещуванні з іншою рослиною. Запропоновані в даному винаході способи інтрогресії і селекції можна використовувати в сполученні з будь-якою методикою селекції для відбору одного або декількох поколінь рослин. Вибір способу селекції особливостей розмноження (розведення) рослини залежить від виду відтворення рослини або особливостей розмноження (розведення), успадковуваності набутих властивостей(-і) і типу використовуваного в комерційних цілях сорту рослини (наприклад, гібридного сорту першого покоління F1, сорту чистої лінії і т.д.). Деякі (які не обмежують обсяг винаходу) способи селекції рослин, запропоновані в даному винаході, розглянуті нижче. Слід також зазначити, що в програмі селекції можна використовувати і будь-які комерційні і некомерційні культури (сорти рослин). Вибір того чи іншого способу селекції звичайно визначається певними факторами, такими, наприклад, як емерджентна потужність або здатність насіння до проростання, вегетативна потужність (здатність до росту) насіння, толерантність до стрес-факторів, опірність хворобам, здатність до галуження, здатність до цвітіння, здатність до утворення зав'язей, розмір насінин, щільність насінин, насаждуваність, обмолочуваність і т.д. Для добре успадковуваних властивостей досить вибрати кращу з множини рослин, що оцінюють у якому-небудь певному місці, тоді як для погано успадковуваних властивостей в основу вибору повинні бути покладені середні значення результатів, отриманих при повторюваних оцінках властивостей сімейств споріднених рослин. До найбільш розповсюджених методів селекції належать (але не обмежуючись лише ними) селекція на базі родоводу, модифікована селекція на базі родоводу, масова селекція і рекурентна селекція. У переважному варіанті мова йде про програму селекції шляхом зворотних поворотних схрещувань або рекурентної селекції. Складність процесу успадковування властивостей впливає на вибір методу селекції. Метод селекції шляхом зворотних поворотних схрещувань можна використовувати для перенесення в потрібний сорт рослини одного або декількох відповідних генів добре успадковуваної властивості. Такий підхід може широко використовуватися для селекції сортів рослин з високою опірністю хворобам. Різні методи рекурентної селекції використовуються звичайно для кількісного поліпшення успадковуваних властивостей, які визначаються численними генами. Використання рекурентної селекції для самозапильних сільськогосподарських культур залежить від легкості запилення, частоти утворення гарних гібридів для кожного запилення і кількості гібридних пагонів від кожного успішного схрещування. Отримані в результаті селекції лінії можуть тестуватися і порівнюватися з відповідними стандартами в умовах, типових для району або районів комерційного розведення рослин для двох або декількох поколінь. Кращі лінії є кандидатами для виведення нових комерційних сортів рослин, а лінії з недостатньо гарними властивостями можна використовувати для створення нової популяції даного виду рослини в процесі подальшої селекції. Один з методів ідентифікації кращої рослини полягає в спостереженні і порівнянні її характеристик з іншими дослідними рослинами, а також із широко розповсюдженими стандартними сортами тієї ж рослини. Якщо одного спостереження виявиться недостатньо для об'єктивної оцінки генетичної цінності визнаної кращою рослини, то звичайно проводять повторні спостереження. Селекціонер спочатку вибирає і схрещує дві або декілька батьківських ліній, після чого робить самозапилення і селекцію, одержуючи в підсумку багато нових генетичних комбінацій. Створення нових сортів сої пов'язано зі створенням і селекцією різних різновидів сої, їх схрещуванням між собою і вибором кращих із всіх отриманих у результаті схрещування гібридів. Гібридні насіння одержують при ручному схрещуванні між вибраними батьками з чоловічою фертильністю або при використанні систем з чоловічою стерильністю. Гібриди відбирають за деякій одній генній властивості, такій як колір стручка, колір квітки, врожайність насіння, колір пушка або стійкість до гербіцидів, яка свідчить про те, що насінина дійсно є гібридом. Рішення селекціонера про доцільність використання даного гібрида для подальшого схрещування залежить від ряду додаткових даних про батьківські лінії, а також від фентипу гібрида. Для створення нових сортів рослин від виведеної популяції можуть бути використані методи селекції на базі родоводу і рекурентної селекції. При виконанні програм селекції об'єднують потрібні властивості двох або більше сортів рослин або різних широко розповсюджених джерел у селекційні пули, використовуючи які шляхом самозапилення і відбору потрібних фенотипів виводять нові сорти рослин. Нові сорти оцінюються з погляду їх можливого використання в комерційних цілях. Селекцію на базі родоводу звичайно використовують для поліпшення самозапильних сільськогосподарських культур. При такому методі селекції шляхом схрещування двох батьківських ліній, які мають потрібні і сумісні властивості, одержують перше покоління F1. Друге покоління F2 одержують самозапиленням однієї або декількох рослин з покоління F1. У кожній найкращій родині вибирають кращі індивіди. Періодичне тестування родин проводять починаючи з четвертого покоління F4 для підвищення ефективності селекції погано успадковуваних властивостей. На наступних стадіях самозапилення (тобто в поколіннях F6 і F7) для потенційного виділення нових сортів рослин тестують кращі лінії або суміші з аналогічними фенотипами. Метод селекції шляхом зворотних поворотних схрещувань використовується для передачі генів легко і добре успадковуваних властивостей необхідним гомозиготним сортам або отриманої самозапиленням лінії, що є рекурентним батьком. Джерело властивості, яка передається, називається батьком-донором. При такому методі селекції очікують, що отримана рослина буде мати ознаки або атрибути рекурентного батька (тобто сорту) і відповідну властивість, передану від батька-донора. Після початкового схрещування вибираються особи, які мають фенотип батька-донора, після чого їх ще раз схрещують з рекурентним батьком (зворотне схрещування). Вважається, що новий батько повинен мати атрибути рекурентного батька (тобто сорту) і відповідну властивість, передану від батька-донора. У процесі селекції, заснованій на послідовному використанні однієї насінини, спочатку вирощують розділену популяцію рослин з однією насіниною, використовуючи цю насінину для вирощування наступного покоління. При переході від популяції F2 до необхідного рівня самозапилення кожна рослина, з якої одержують лінію, відслідковується до різних рослин популяції F2. У кожному поколінні число рослин у кожній популяції падає через нездатність деяких насінин до проростання або нездатності деяких рослин до відтворення хоча б однієї насінини. У результаті не всі рослини популяції F2, які спочатку в ній знаходяться, будуть представлені в поколінні, отриманому після закінчення процесу селекції. При використанні для селекції багатьох насінин селекціонери сої, наприклад, збирають один або декілька стручків з кожної рослини популяції й обмолочують їх для одержання єдиної маси. Частина цієї маси використовується для вирощування наступного покоління, а частина залишається в запасі. Такий спосіб називається модифікованим способом послідовно використання однієї насіння або способом, заснованим на використанні стручкової маси. Для економії праці селекціонери під час збирання врожаю звичайно використовують багатонасінний метод селекції. Обмолочувати стручки машиною можна значно швидше, ніж вручну відокремлювати одну насінину від іншої (як в однонасінному способі селекції). Багатонасінний спосіб селекції дозволяє висаджувати однакову кількість насінин популяції кожного покоління, отриману в результаті самозапилення. В одному з варіантів запропоновані в даному винаході способи і пристрої використовуються для диференціації гаплоїдних і негаплоїдних зразків. Використання гаплоїдних рослин дозволяє одержувати повністю гомозиготні лінії подвійних гаплоїдних ліній і за рахунок цього підвищити ефективність рекурентної селекції в селекційній програмі. Гаплоїди, які є гомозиготними, тобто містять у локусі лише один алель, з успіхом можна використовувати для вивчення мутацій і відбору рослин, які не містять небажаних рецесивних алелів. Запропоновані в даному винаході способи можна використовувати для відділення гаплоїдних зразків від зразків інших типів, наприклад диплоїдів. Запропонований у винаході спосіб дозволяє визначити будь-яку властивість гаплоїда, що створює фенотип, відбите або прохідне випромінювання від якого має спектральний склад, який відрізняється від спектрального складу випромінювання, відбитого або прохідного через негаплоїдний зразок. Деякі батьківські лінії містять гени-маркери, такі як R-nj, які дозволяють ідентифікувати гаплоїди на стадії зрілості насіння за рахунок характерного для антоціаніну забарвлення верхньої частини ендосперму і відсутності забарвлення в ембріона. Запропоновані в даному винаході способи дозволяють легко визначити наявність чи відсутність таких фенотипів у певному місці насінини. Опис інших методів селекції, які звичайно використовуються при селекції різних зернових культур з різними властивостями, можна знайти в цілому ряді опублікованих у даний час робіт [див., наприклад, роботу Fehr, Principles of Cultivar Development, т.1 (1987), стор.2-3], яка у повному обсязі включена в даний опис як посилання. Пристрої та системи аналізу У даному винаході пропонується пристрій для вимірювання властивостей сільськогосподарських продуктів, який має обробний пристрій, у якому готують об'єкт випробувань, пробовідбірник, у який поміщають приготовлений у пристрої об'єкт випробувань, і оптичну спектроскопічну систему формування зображень, яка аналізує об'єкт випробувань, який знаходиться в пробовідбірнику. У даному винаході пропонується також пристрій для вимірювання властивостей сільськогосподарських продуктів, який має пробовідбірник, у який поміщають об'єкт випробувань, оптичну спектроскопічну систему формування зображень, яка аналізує об'єкт випробувань, який знаходиться в пробовідбірнику, і сортувальний пристрій, який після аналізу приймає з пробовідбірника об'єкт випробувань, що знаходиться в ньому, і сортує його на дві або декілька груп. У даному винаході пропонується також пристрій для вимірювання властивостей сільськогосподарських продуктів, який має обробний пристрій, у якому готують об'єкт випробувань, пробовідбірник, у який поміщають приготовлений в обробному пристрої об'єкт випробувань, оптичну спектроскопічну систему формування зображень, яка аналізує об'єкт випробувань, який знаходиться в пробовідбірнику, і сортувальний пристрій, який після аналізу приймає з пробовідбірника об'єкт випробувань, що знаходиться в ньому, і сортує його на дві або декілька груп. У запропонованому у винаході пристрої для аналізу зразків сільськогосподарських продуктів (проб або об'єктів випробувань) використовується оптична спектрографічна система формування зображень. Під "оптичною спектрографічною системою формування зображень" у даному випадку розуміється будь-яка система, яка може створювати зображення зразка, що складається з множини точок збору даних. У переважному варіанті винаходу оптична спектрографічна система формування зображень містить джерело випромінювання, пристрій для розкладання випромінювання і фотометричний пристрій. Під "пристроєм для розкладання випромінювання" у даному випадку розуміється будь-який пристрій, який розкладає випромінювання змішаних довжин хвиль на випромінювання індивідуальних довжин хвиль. У переважному варіанті винаходу як пристрій для розкладання випромінювання використовують спектрограф. Як джерело випромінювання, спектрограф і фотометричний пристрій можна використовувати (але не обмежуючись лише ними) усі пристрої, згадані вище в даному описі. Зразок або об'єкт випробувань, які аналізують за допомогою оптичної спектрографічної системи формування зображень, готують в обробному пристрої. Під "обробним пристроєм" у даному випадку розуміється будь-який пристрій, за допомогою якого можна відокремити від решти рослини її частину, яка підлягає аналізу. У переважному варіанті як такий обробний пристрій використовують лущильну машину, молотарку або комбайн. Як лущильну машину можна, наприклад, використовувати модифіковану кукурудзяну молотарку, призначену для обмолоту одиночних качанів кукурудзи і яка випускається фірмою Almaco (Almaco, 99 Μ Avenue, P.O. Box 296, Nevada, IA 50201). Після приготування зразка в обробному пристрої його аналізують за допомогою спектрографічної системи формування зображень. Після аналізу зразок автоматично сортується в сортувальному пристрої. Під "сортувальним пристроєм" у даному випадку розуміється будь-який пристрій, який залежно від результатів аналізу може розділити зразок принаймні на дві частини і зберігати їх в окремих збірниках. Сортувальний пристрій можна виконати у вигляді, наприклад, однієї рухомої лопаті, яка переміщає зразок в одному з двох напрямків. Використовуваний в переважному варіанті винаходу сортувальний пристрій може незалежно сортувати 10, 20, 50 або 100 окремих насінин. Під "нагромаджувачем" у даному випадку розуміється будь-який пристрій, у якому може зберігатися певна частина зразка окремо від інших його частин. У переважному варіанті сортувальний пристрій зберігає одну партію насіння, яке сортується, в одному з множини нагромаджувачів. Такий варіант сортування звичайно використовують у тому випадку, коли в процесі аналізу перевіряють декілька властивостей зразка. У переважному варіанті обробний і сортувальний пристрої об'єднані з пробовідбірником і спектрографічною системою формування зображень в один пристрій для автоматичного приготування зразка, його аналізу і сортування. У переважному варіанті час приготування, аналізу і сортування зразка не перевищує 10с, більш переважно 5с. На Фіг.1 схематично показаний один з варіантів виконання запропонованого в даному винаході пристрою, позначеного на кресленні позицією 10. Випромінювання, яке виходить з джерела 12, попадає на розташований у пробовідбірнику 16 зразок 14, після відбиття від якого випромінювання приймається фотометричним пристроєм 18. Як джерело 12 випромінювання можна використовувати будь-який пристрій, який освітлює зразок 14 випромінюванням у певному діапазоні довжин хвиль і який створює відбите від зразка випромінювання, яке аналізується фотометричним пристроєм 18. Як пробовідбірник 16 можна використовувати будь-який пристрій, у якому можна розмістити аналізований зразок 14 таким чином, щоб фотометричний пристрій 18 міг прийняти для аналізу відбите від зразка випромінювання. Як фотометричний пристрій 18 можна використовувати будь-який пристрій, здатний вимірювати інтенсивність емітованого зразком 14 на одній або декількох довжинах хвиль випромінювання. На Фіг.1а схематично показаний виконаний відповідно до переважного варіанта і позначений на кресленні позицією 20 фотометричний пристрій 18 і його компоненти. У даному варіанті фотометричний пристрій 18 виконаний у вигляді камери 22 із прогресивною розгорткою з об'єктивом 24 і прямовісним спектрографом 26, які призначені для одержання зображень. У виконаному в такий спосіб фотометричному пристрої емітоване зразком 14 випромінювання до потрапляння в камеру 22 спочатку проходить через об'єктив 24, який формує зображення, і спектрограф 26. Перед об'єктивом розташований затвор 38 з електронним керуванням. Закритий затвор 38 не пропускає випромінювання в спектрограф і використовується для одержання темного зображення, необхідного для корекції зображень зразків, зібраних системою. Як об'єктив 24, який формує зображення, можна використовувати будь-який відомий телевізійний об'єктив, наприклад макрознімальний об'єктив Electrophysics з фокусною відстанню 25мм f/1.4 і з інтегральною ірисовою діафрагмою. Через об'єктив 24 прохідне через зразок 14 або відбите від нього випромінювання попадає в прямовісний спектрограф 26, як який можна використовувати, наприклад, спектрограф Specim Inspector N17-04-100 із шириною щілини 80мкм. Такий спектрограф 26 працює в номінальному спектральному діапазоні від 900 до 1750нм при номінальному спектральному дозволі 10нм і має цифрову апертуру з фокусною відстанню, що дорівнює f/2.8. Спектрограф виконаний на базі елемента, який розкладає випромінювання, типу призма-дифракційна ґратка-призма (ПДҐП) і оптиці, яка пропускає випромінювання, з прямою оптичною віссю і дозволяє одержувати поляризоване зображення, що не має астигматизму, незалежно від його пропускної здатності. В одному з варіантів використовується спектрограф 26 зі звичайним встановлювальним С-подібним фланцем, призначеним для кріплення спектрографа до об'єктива 24 і фотокамері 22 з розташованою у фокальній площині матрицею, яка у результаті цього перетворюється в систему зображення спектральних ліній. Як показану на Фіг.1а фотокамеру 22 із прогресивною розгорткою і з розташованою у фокальній площині матрицею можна використовувати, наприклад, камеру з фотоприймальними елементами на основі антимоніду індію (InSb), на основі телуриду ртуті і кадмію (ТРК), на основі силіциду платини (PtSi), на основі легованого миш'яком кремнію (Si:As) або на основі арсеніду індію і галію, переважно камеру з фотоприймальними елементами на основі арсеніду індію і галію. Як таку камеру з фотоприймальними елементами на основі арсеніду індію і галію з розташованою у фокальній площині матрицею можна використовувати, наприклад, камеру SU320-1.7RT-D/RS170 фірми Sensors Unlimited Inc. Розмір розташованої у фокальній площині матриці в такої камери 22 становить 320´240 пікселів при загальній кількості детекторних пікселів, що дорівнює 76800, і кроці, що дорівнює 40мкм. Камера 22 має точність аналого-цифрового перетворення 12 біт, швидкість зчитування пікселів 6,1МГц і спектральну чутливість у діапазоні від 900 до 1730нм. Камера 22 має відеовихід із прогресивною розгорткою, що дозволяє одержувати одне поле зображення в кожному кадрі. Частота кадрів камери 22 у режимі прогресивної розгортки дорівнює 60 кадрам на секунду. Це означає, що зображення спектральних ліній можна фіксувати кожні 16,67мс. В одному з варіантів вісь фотокамери 22 з 320 пікселями використовується як просторова вісь, а вісь з 240 пікселями використовується як спектральна вісь. Це означає, що кожні 16,67мс така камера може зафіксувати зображення 320 окремих спектрів. В одному з варіантів для одержання зображення спектральної лінії зразок 14 освітлюють від джерела суцільного широкосмугового випромінювання, такого як кварцова вольфрамово-галоїдна лампа. Як джерело випромінювання 12 можна, наприклад, використовувати систему освітлення з лампою AS220 фірми CVI Laser Inc. Один з можливих варіантів виконання джерела випромінювання показаний на Фіг.16, на якій він позначений позицією 28. Це джерело випромінювання містить 30-ватну кварцову вольфрамовогалоїдну лампу з інтегральним параболічним рефлектором 30, конденсор 32, який пропускає випромінювання близької ІЧ-області фільтр 34 і циліндричну лінзу 36, яка фокусує випромінювання в смужку рівномірного освітлення. Фільтр 34, який пропускає випромінювання близької ІЧ-області, відфільтровує небажане, шкідливе випромінювання ультрафіолетової і видимої областей спектра, виключаючи його потрапляння на зразок. Один з варіантів конструкції пробовідбірника 16, позначений на кресленні позицією 40, показаний на Фіг.1в. Показаний на Фіг.1б пробовідбірник являє собою кювету, яка складається з прямокутної камери 42 із кварцовим вікном 44, яке використовується для одержання зображення зразка 14, нижніх дверцят 46, через які після завершення аналізу зразок віддаляється з кювети, призначеної для калібрування і нормування відклику приладу смуги з відбивального матеріалу 48, наприклад, з матеріалу Spectralon фірми Labsphere Inc. [Labsphere, Inc., Subsidiary of X-Rite, Inc., Shaker St., PO Box 70, North Sutton, NH 03260-0070], призначеної для точного масштабування довжин хвиль смуги 50, виготовленої з відбивального матеріалу легованими оксидами рідкісноземельних елементів, і призначеної для аналізів невеликих еталонних зразків того ж типу, що й аналізований сільськогосподарський продукт, камери 52 зі своїм власним кварцовим вікном, розташованим біля основи кювети. Спектрограф, який має трубчасту оптико-механічну конструкцію, зображений схематично на Фіг.1, більш докладно показаний на Фіг.2, на якій він позначений позицією 26. Спектрограф 26 являє собою компактний, стійкий, міцний прилад без усяких рухомих частин. Дифракційні ґрати в ПДҐП-елементі, який розкладає випромінювання, являють собою об'ємно-фазові просвітні дифракційні ґрати з високою ефективністю дифракції в широкому діапазоні довжин хвиль. В одному з варіантів використовуються ґрати, ефективність дифракції яких становить як мінімум 60% на 1100 нанометрах і 40% на 1700 нанометрах. Просвітна оптика прямої видимості дозволяє одержувати високоякісне зображення з короткою фокусною відстанню і великою світлосилою і при мінімальних розмірах спектрографа забезпечує високу ефективність збирання випромінювання. Спектрограф 26 має трубчастий корпус 54, всередині якого розташований диск 56 із вхідною щілиною. Випромінювання від зразка 14 проходить через вхідну щілину і лінзу 58, яка фокусує випромінювання на ПДҐП-елементі 60, у якому випромінювання в напрямку, перпендикулярному до осі зображення, розкладається на складові безперервного спектра. Розкладене випромінювання проходить через другу лінзу 62 і фокусується на матриці 64, розташованій у фокальній площині камери 22. Випромінювання з центральною довжиною хвилі з усього спектрального діапазону проходить прямо через систему, а випромінювання з більш короткими і більш довгими довжинами хвиль розподіляється в спектрі симетрично по обидва боки від випромінювання з центральною довжиною хвилі. Матриця камери 22, яка знаходиться у фокальній площині, розташована у фокусі на виході зі спектрографа, реєструє в одному кадрі просторове зображення смужки і спектральний розподіл кожного пікселя в зображенні смужки. Ширина щілини спектрографа 26 впливає одночасно на спектральне розділення і ширину зображення смужки. В одному з варіантів використовують щілину шириною 80мкм, яка забезпечує номінальне спектральне розділення на половині максимуму амплітуди, що дорівнює 10нм у спектральному діапазоні від 900 до 1350нм і зростає до 13нм біля верхньої межі спектрального діапазону, що дорівнює 1750нм. Довжина і ширина зображення смужки визначаються довжиною і шириною щілини, фокусною відстанню лінзи і відстанню між зразком і лінзою. Так, наприклад, при довжині щілини, що дорівнює 9,9мм, ширині щілини, що дорівнює 80мкм, фокусній відстані, що дорівнює 25мм, і відстані між зразком і лінзою, що дорівнює 214мм, зображення смужки буде мати ширину, що дорівнює 0,37мм, і довжину, що дорівнює 85мм. Для вимірювання за допомогою камери 22 параметрів випромінювання, яке випромінюється всім зразком 14, зразок 14 повинен переміщуватися відносно спектрометра. Для відносного переміщення зразка і спектрометра рухомим можна виконати або пробовідбірник 16, або фотометричний пристрій 18 або й пробовідбірник, й фотометричний пристрій. У переважному варіанті винаходу використовується пробовідбірник 16, встановлений на рухому платформу. Як таку платформу можна використовувати, наприклад, платформу, яка прямолінійно поступально переміщається із сервоприводом і контролером марки Parker Hannefin Gemini GV Series [фірми Parker Hannifin Corp., 6035 Parkland Boulevard, Cleveland, Ohio]. Така платформа, яка поступально переміщається з постійною швидкістю, забезпечує переміщення кювети зі зразком, який знаходиться в ній, вздовж спектрометра 20, який формує зображення, з досить високою точністю і відтворюваністю положення зразка. Прямолінійний поступальний рух платформи синхронізується з роботою камери 22, і кожний зареєстрований камерою 22 кадр постає безпосередньо за попереднім, у результаті чого окремі зображення зразка, які мають вигляд смужок, не перекриваються між собою. Спектроскопічне зображення зразка 14, який знаходиться в кюветі, формується шляхом послідовного об'єднання в одне зображення суміжних зображень окремих смужок, які не перекривають одна одну. На Фіг.3 наочно показаний отриманий описаним вище способом куб гіперспектральних даних. Як показано на Фіг.3, по одній - просторовій - осі камери 22 реєструється інтенсивність зображення кожної смужки на зразку на певній довжині хвилі, а по іншій - спектральній - осі фіксується спектральна інформація для кожного пікселя зображення. В одному з варіантів просторовою віссю є довга вісь матриці камери, яка знаходиться у фокальній площині, з 320 пікселями, а спектральною віссю є коротка вісь з 240 пікселями. Для підвищення відношення сигнал/шум у системі вимірювань або для збільшення швидкості нагромадження дані параметри окремих пікселів кожної смужки, що має свій власний спектр, можна усереднити, одержавши тим самим один спектр для зображення кожної смужки. В описаному вище варіанті це означає можливість усереднення 320 спектрів протягом кожних 16,67мс для зображення кожної смужки. Крім того, на підставі куба гіперспектральних даних можна одержати показане на Фіг.4 псевдокольорове зображення, співвіднісши для цього 3 напівтонових спектральні зображення в різних площинах довжин хвиль з червоним, зеленим, синім (ЧЗС) основними кольорами. При аналізі відбитого випромінювання джерело випромінювання розташовується на тій же самій стороні пробовідбірника 16, що і камера 22, як це показано на Фіг.1. Кут між камерою 22 і джерелом 12 випромінювання повинен оптимізувати кількість зібраного від зразка 14 дифузно розсіяного випромінювання. Для фокусування випромінювання на зразку 14 призначена циліндрична лінза 36. Дифузно розсіяне від поверхні зразка випромінювання через лінзу 58 системи формування зображень попадає у вхідну щілину спектрографа, у якому просвітні дифракційні ґрати 60 розкладають випромінювання і дозволяють одержати у певному діапазоні довжин хвиль суцільний спектр у площині, перпендикулярній до зображення смужки, що визначається вхідною щілиною. Випромінювання з центральною довжиною хвилі в досліджуваному діапазоні довжин хвиль проходить прямо через оптичну систему, а випромінювання з більш короткими і більш довгими довжинами хвиль розподіляються симетрично по обидва боки від випромінювання з центральною довжиною хвилі. Описані вище джерело 12 випромінювання, пробовідбірник 16 і фотометричний пристрій 18 можна конструктивно об'єднати з обробним пристроєм, який розділяє рослину на окремі частини, і сортувальним пристроєм, який сортує зразок залежно від його властивостей, визначених за результатами, отриманими на виході фотометричного пристрою 18. На Фіг.5 схематично показаний виконаний за будь-яким з розглянутих вище варіантів запропонований у винаході пристрій, об'єднаний зі звичайним обробним пристроєм для переробки сільськогосподарської продукції, яким у даному випадку є сортувальний пристрій і системою керування в єдиний агрегат, позначений на кресленні позицією 70. Вихід обробного пристрою 72 трубою 74 з'єднаний із вхідним лотком 76, призначеним для відбору зразків для аналізу. Обробний пристрій 72 може являти собою будь-який звичайний сільськогосподарський пристрій, який дозволяє відокремлювати необхідні частини рослини від іншої рослини. В одному з варіантів як такий обробний пристрій 72 використовується кукурудзяна молотарка, яка застосовується для відділення зерен кукурудзи від одиночних качанів. Така кукурудзяна молотарка призначена для відділення зерен кукурудзи від качана, їх аспіраційного очищення від будь-яких невеликих небажаних рослинних залишків, збору зерен кукурудзи в збірній камері і викиду качанів після їх обмолоту. Продукція, яка виходить з обробного пристрою 72, (відділені від качанів і очищені зерна кукурудзи) потім по трубі 74 безпосередньо подається в призначений для відбору зразків для аналізу вхідний лоток 76 системи, призначеної для проведення відповідних аналізів. Переміщення зерен 14 кукурудзи, які підлягають аналізу, по трубі 74 здійснюється за допомогою вакуумного виконавчого механізму 92. Циклон 78 має спеціальну заслінку, яка утримує усередині нього аналізований зразок. Для керування заслінкою циклона можна використовувати, наприклад, електромагнітний привід. При включенні електромагніта (при порожньому і готовому до прийому нового зразка пробовідбірнику) заслінка циклона 78 відкривається, і аналізований зразок падає у ваговимірювальну комірку 80, призначену для вимірювання маси цього зразка. У нижній стінці ваговимірювальної комірки 80 розташовані відкидна заслінка 82, наприклад, з електромагнітним приводом. Після вимірювання і реєстрації маси аналізованого зразка заслінка 82 відкривається, і зразок падає в пробовідбірник 16. У розглянутому варіанті пробовідбірник 16 установлений на платформі 84 із сервоприводом, яка прямолінійно поступально переміщається, що забезпечує переміщення пробовідбірника 16 з постійною швидкістю в зоні дії фотометричного пристрою 18. Платформа 84 може також переміщати пробовідбірник 16 у положення завантаження в нього наступного зразка або вивантаження зразка 14 після його аналізу. Повне зображення зразка 14 формують шляхом одержання й об'єднання зображень, які фіксуються у вигляді окремих смужок, що прилягають одна до іншої по висоті або ширині зразка. Швидкість руху пробовідбірника 16 платформою 84, яка поступально переміщається, залежить від ширини зображення, що має вигляд смужки, і швидкості зчитування камери 22 з розрахунку на один кадр зображення. Після закінчення збору відеоданих і їх обробки нижня заслінка 46 пробовідбірника 16 відкривається, і зразок, який знаходиться у ньому, падає вниз. Для керування нижньою заслінкою 46 пробовідбірника можна використовувати, наприклад, електропривод. З пробовідбірника 16 зразок 14 попадає в сортувальний пристрій 86, у якому він механічно перенаправляється в один із двох або декількох нагромаджувачів. В одному з варіантів сортувальний пристрій 86 має лопаті з електроприводом, які перенаправляють зразок у відповідні збірники. Описану вище систему, яка складається з обробного, аналізувального і сортувального пристроїв, можна виконати у вигляді одного агрегату або у вигляді окремих пристроїв, які з'єднуються між собою одну систему. Для автоматизації роботи системи, включаючи покадровий збір відеоданих камерою 22, поступальне переміщення платформи 84 із пробовідбірником, відкриття і закриття заслінок, рух лопатей сортувального пристрою і аналіз даних, призначена система 88 керування. Відповідні джерела живлення і вхідні/вихідні блоки керування можна розмістити в окремій шафі 90 електроавтоматики. При необхідності в сортувальному пристрої 86 можна установити декілька лопатей, які розділяють проаналізований зразок на окремі частини, які можна зберігати в окремих нагромаджувачах. При необхідності можна використовувати сортувальний пристрій 86 з 10 нагромаджувачами, що використовуються при одночасному аналізі декількох властивостей зразка і його розділенні на певні частини, які мають різні властивості. На Фіг.6 показана схема електронної системи керування, яку можна використовувати при практичному здійсненні даного винаходу. У показаному на Фіг.6 варіанті система керування 88 має блок керування, дисплей і клавіатуру. У блоці керування міститься представлена в машинному коді програма, яка керує різними компонентами системи за сигналами, отриманими від ваговимірювальної комірки 80, її контролера 100 і фотометричного пристрою 18 (через рознімання 102 і 104). Блок керування видає різним компонентам системи команди на виконання відповідних дій через рознімання 106 і пристрій 108 керування сервоприводом/кроковим приводом, як який (пристрій керування) можна використовувати звичайний пристрій керування сервоприводом/кроковим приводом, такий як контролер типу 6К4. Пристрій 108 керування сервоприводом/кроковим приводом керує сортувальним пристроєм 86, затвором 38 камери, приводом 110 пробовідбірника, електромагнітом 112 заслінки ваговимірювальної комірки, електромагнітним клапаном 114 циклона і рухомою платформою 84. Для фахівців у даній галузі очевидно, що для автоматичного керування системою можна використовувати пристрої керування (контролери) різних конфігурацій і різні програми, представлені в машинному коді. Відповідно до одного з варіантів здійснення винаходу система працює в такий спосіб. Зразок 14 після його потрапляння в циклон 78 піддається аспіраційному очищенню для видалення зайвих залишків. Рухома платформа 84 переміщає пробовідбірник 16 у його "вихідне" положення, у якому випромінюванням освітлюється ділянка пробовідбірника, розташована нижче еталонного відбивального матеріалу 48 типу Spectralon, коли система знаходиться в стані очікування початку процесу збору відеоданих. Зв'язаний з електронною системою керування затвор 38 закриває вхідний отвір фотометричного пристрою 18. Система 88 керування фіксує і зберігає в пам'яті параметри темного зображення, необхідні для наступних обчислень характеристик відбиття випромінювання від зразка. Потім затвор 38 відкривається. Рухома платформа 84 починає з прискоренням переміщати пробовідбірник 16 до заздалегідь заданої постійної швидкості, з якою він продовжує переміщатися в зоні дії фотометричного пристрою 18. У момент початку руху рухомої платформи 84 ініціюється процес передачі кадрів зображення з фотометричного пристрою 18 у систему керування 88. Спектроскопічні зображення зразка формуються шляхом послідовного одержання зображень зразка, які мають вигляд смужок, і їх наступного об'єднання в загальне зображення. Швидкість переміщення пробовідбірника 16 рухомою платформою 84 визначається шириною зображення, що має вигляд смужки, і швидкістю зчитування фотометричного пристрою 18 з розрахунку на один кадр зображення. Одержання і зберігання в пам'яті темного зображення і характеристик відбитого від еталонного матеріалу випромінювання для кожного зразка забезпечує в системі правильну компенсацію будь-якого відхилення, зумовленого темновим струмом у детекторі, просторовою неоднорідністю освітлення по площі смужки, що знімається камерою, і температурним дрейфом кольору джерела випромінювання. Система керування безперервно приймає окремі кадри зображення в міру переміщення рухомої платформи 84. Система 88 керування припиняє приймати зображення і зупиняє платформу в той момент, коли вірогідно виконується критерій "кінець сканування". Перевірка логічного виразу "кінець сканування" виконується після одержання кожного кадру зображення. При цьому загальне число достовірних зображень, що мають вигляд смужок, пропорційно сумарному об'єму зразка. Об'єм зразка разом з ваговими даними, отриманими ваговимірювальною коміркою, використовується для розрахунку виходу. Після закінченні збору й обробки відеоданих зразок 14 сортується залежно від заздалегідь вибраних критеріїв і результатів аналізу даних, отриманих фотометричним пристроєм 18. Відповідно до даного винаходу зі спектральних даних можна одержати кількісну інформацію про хімічний склад зразка. Добре відомо, що поліатомні органічні молекули біологічних матеріалів мають в інфрачервоній і близькій інфрачервоній області спектра поглинальні переходи, які досить добре корельовані з органічними функціональними групами. Так, зокрема, у близькій інфрачервоній області спектра в діапазоні довжин хвиль від 770 до 2500нм обертони і сполучення смуг основних вібраційних частот органічних функціональних груп О-Н, С-Н і N-H мають певні, властиві тим чи іншим молекулам спектральні характеристики, корельовані з концентрацією хімічних компонентів. Запропонована у винаході система формування спектральних зображень має численні переваги. Збирання і вимірювання випромінювання, відбитого від кожного зразка, що знаходиться в зоні дії системи, дозволяє одержати більш точні дані для зразків, які складаються з великої кількості зерен. На Фіг.7 показані окремі ознаки зразка, які можна визначити запропонованим у винаході способом. На Фіг.7 показане збільшене напівтонове зображення зразка, який складається з великої кількості зерен кукурудзи, отримане при довжині хвилі 1100нм. На цьому ж кресленні показані два накладених один на одного спектри, один із яких відповідає просторовій точці, розташованій в зародку зерна кукурудзи, а інший відповідає просторовій точці, розташованій в ендоспермі. Очевидно, що різні спектральні характеристики, отримані в різних точках напівтонового зображення зразка, дозволяють легко відрізнити зародок зерна кукурудзи від його ендосперму. Аналіз спектральних зображень можна використовувати для класифікації зразків, наприклад за такими властивостями (але не обмежуючись лише ними), як розмір ендосперму, розмір зародка, форма насінини, розмір насінини, колір насінини, структура поверхні насінини, маса насінини, щільність насінини, цілісність насінини, вміст олії, вміст білка, вміст вуглеводів, вміст крохмалю, вміст клітковини і вміст вологи. Просторові моделі, які створюються за зображеннями зразка, можна за допомогою морфологічних фільтрів використовувати для оцінки загальної кількості одиничних об'єктів дослідження для заданого об'єму зразка, а також їх середньої форми. На Фіг.8 показаний інший варіант здійснення винаходу, у якому використовується система формування зображень з дифузійним пропусканням випромінювання. У цьому варіанті використовується пробовідбірник 116, який пропускає випромінювання через обидві бічні поверхні і має прямокутний відсік із двома кварцовими вікнами, які призначені для пропускання через зразок випромінювання від відповідного джерела в приймальну щілину спектрографа 26. При дифузійному пропусканні випромінювання джерело 12 випромінювання і фотометричний пристрій 18 розташовані в одній площині безпосередньо один напроти одного на відстані X. Промінь, який виходить із джерела 12 випромінювання, формується циліндричною лінзою у вигляді смужки і колімується в пробовідбірнику 116, фокусуючись у приймальній щілини спектрографа 26. Замість еталонного відбивального матеріалу Spectralon, який використовується при роботі з відбитим випромінюванням, у цьому варіанті використовується еталонна комірка 118, яка пропускає випромінювання, із двома невеликими вікнами, розташованими на кожній зі сторін кювети, одне з яких виготовлено з кварцу, а інше виконане у вигляді нейтрального світлофільтра і дозволяє одержати еталонне зображення. Коефіцієнт пропускання такого пробовідбірника визначається діленням відповідних параметрів зображення, що має вигляд смужки, отриманого в світлі, яке проходить від зразка 14, на відповідні параметри еталонного зображення, що має вигляд смужки. У нижній частині пробовідбірника 116 розташована комірка 120 із двома кварцовими вікнами на протилежних сторонах, у якій знаходиться еталонний зразок того ж самого типу, що й аналізований. Уся процедура аналізу властивостей зразка в прохідному світлі повністю аналогічна до описаної вище. На Фіг.9 показаний ще один можливий варіант здійснення даного винаходу, у якому використовується система з дифузійним відбиттям, призначена для аналізу одиночних насінин. Аналізовані насінини по одній розміщають у пробовідбірнику 122, у якому кожна з них займає строго визначене положення. При переміщенні пробовідбірника 122 з постійною швидкістю способом, аналогічним до описаного вище, одержують спектральні зображення кожної насінини. На Фіг.10 показане зображення, отримане описаним вище способом для 24 зерен кукурудзи. Це зображення було сформовано шляхом вибору 3 напівтонових спектральних зображень у трьох окремих площинах довжин хвиль і перетворення кожного з них в один із трьох основних кольорів - червоний, зелений або синій. На цьому ж кресленні показані також два накладених один на одного спектра, один із яких відповідає просторовій точці окремої насінини, розташованої в ендоспермі, а другий відповідає просторовій точці, розташованої в зародку окремої насінини. Можливість визначення відмінностей між різними тканинами аналізованої насінини (наприклад ендосперму і зародка) дозволяє визначати вибрані властивості різних тканин узятих для аналізу зразків насінин. В описаному вище аналізі окремих насінин можна використовувати сортувальний пристрій 86, у нагромаджувачі якого можна збирати одиночні насінини з різними властивостями. У цьому варіанті використовується пробовідбірник 116, який має окремі комірки для одиночних насінин. У нижній частині пробовідбірника розташовані заслінки, які можуть відкриватися незалежно одна від одної, направляючи насінини (усі або кожну окремо) у відповідні нагромаджувачі залежно від закладеного в програму критерію відбору. В іншому варіанті використовується сортувальний пристрій 86 з розташованими напроти кожної комірки пробовідбірника 116 незалежно керованими рухомими лопатями, які забезпечують можливість одночасного вивантаження насіння із сортувального пристрою у відповідні нагромаджувачі. У розглянутих вище варіантах здійснення даного винаходу спектральне зображення одержували в близькій інфрачервоній області спектра, замість якого, однак, можна використовувати й інші області спектра, такі як видима, ультрафіолетова або середня інфрачервона області спектра. Крім того, при використанні замість джерела 12 випромінювання когерентного лазера запропонованим у винаході способом можна одержувати флуоресцентні зображення. У розглянутих вище варіантах системи аналізу зразків використовували пробовідбірник 16, який переміщали в зоні дії фотометричного пристрою 18. В іншому варіанті пропонується використовувати нерухомий пробовідбірник 16 із кварцовим вікном, повз яке проходять зразки зерен. Швидкість руху зерен у нерухомому пробовідбірнику можна регулювати керованою заслінкою, розташованою між ваговимірювальною коміркою і пробовідбірником. Насінини, які рухаються, аналізують за рахунок одержання зображень n фотометричним пристроєм 18, який може зробити повне або часткове зображення насінини, яка рухається. Нижче винахід пояснюється на прикладах, які мають винятково ілюстративний характер. При цьому передбачається, що розглянуті в цих прикладах варіанти не обмежують обсяг винаходу. Приклад 1 Для побудови калібрувальної моделі для аналізу великої кількості зерен кукурудзи використовували наступний метод. Групу з 96 зразків, які складаються з великої кількості зерен кукурудзи, відбирали за діапазоном їх хімічних компонентів. Зразки зерен одержували від п'яти різних постачальників олії й одного постачальника білків. У партії зерен були присутні зерна базових ліній, ліній F1, інбредних ліній і подвійних гаплоїдних ліній. Маса зразків становила від 13 до 100г. Вміст олії в зернах становив від 4 до 13% (у перерахунку на суху масу, ПСМ), вміст білка становив від 9 до 24% (ПСМ), вміст крохмалю становив від 60 до 75% (ПСМ), а вміст у них вологи становив від 9 до 14%. Для одержання еталонних аналітичних даних разом з комерційною калібрувальною моделлю для аналізу кукурудзи, отриманою від постачальника, використовували аналізатор типу Tecator Infratec 1221 Grain Analyzer (фірма Fos Tecator, P.O. Box 70, S-26321 Hoeganaes, Sweden). Цей аналізатор Tecator Infratec 1221 Grain Analyzer являє собою прилад для аналізу зразків з дифузійним пропусканням випромінювання в близькій ІЧ-області. Такий аналізатор має убудований комп'ютер і працює за принципом регресії часткових найменших квадратів (ЧНК) на основі програмного забезпечення Infrasoft Win-ISI, призначеного для виведення і рішення рівнянь калібрування. Довжини хвиль аналізатора при скануванні зразків знаходилися в діапазоні від 850 до 1050нм. В комірці для зразка використовували металеві вставки, які скорочують активну площу сканування з 42,8 до 15,2см2. Довжина шляху проходження випромінювання в комірці для зразка становила 2,60см. Тривалість збору даних для одного зразка, не враховуючи часу, що затрачається на установку кювети зі зразками в прилад і її витягання з приладу, становила 60с. Зразки аналізували за допомогою запропонованого в даному винаході пристрою описаним вище способом. Для зразків з 96 зерен обчислювали усереднений спектр, ідентифікуючи всі просторові пікселі в кубі гіперспектральних даних, асоційованих з кожним зразком, і усереднюючи відповідні спектри. Графіки залежності коефіцієнта відбиття від довжини хвилі для всіх 96 усереднених спектрів, накладені один на одного, показані на Фіг.11. Аналогічні графіки для 4 з 96 усереднених спектрів, отриманих при аналізі зразків, які складаються з великої кількості зерен кукурудзи, з різним хімічним складом, показані на Фіг.12. До моделювання кожен спектр коефіцієнта відбиття перетворювали за алгоритмом взяття другої похідної за методом Савіцького-Голея зі кінцево різницевим вікном з дев'ятьма точками і коефіцієнтами квадратного багаточлена. Після розкладання спектрів на їх основні компоненти і зважування за залежними змінними (білок, олія, крохмаль і волога) для оцінки кожного спектра будували модель методом часткових найменших квадратів. Моделювання виконували на основі обробленого спектра відбитого випромінювання, центрованого на середньому значенні довжини хвилі. Для визначення всіх хімічних компонентів зерен, які представляють інтерес, зокрема білка, олії, крохмалю і вологи, використовували модель типу 2, отриману за методом часткових найменших квадратів (ЧНК). Хемометричне моделювання виконували з використанням програми The Unscrambler (Camo ASA, Oslo, Norway). ЧНК-моделювання виконували за методом, описаним у роботах [Haaland і Thomas, Anal. Chem., 60 (1988), стор.1193-1202, і Geladi і Kovalski, Anal. Chem. Acta, 185 (1986), стор.1-17, які повністю включені в даний опис як посилання]. Характеристики моделі представляли у вигляді значень багатомірного коефіцієнта змішаної кореляції (R2), стандартної похибки передбачення (СПП) між виміряним і змодельованим значеннями і систематичним відхиленням між середнім значенням, отриманим для відповідних компонентів вимірюванням, і середнім значенням, отриманим для відповідних компонентів моделюванням. Для оцінки характеристик отриманої моделі проводили необхідні обчислення для повної перехресної перевірки вірогідності даних. На Фіг.13 показана залежність повної пояснюваної дисперсії вірогідності даних в отриманій методом часткових найменших квадратів (ЧНК) моделі типу 2 для сумарної кількості олії, білка, крохмалю і вологи у великій кількості зерен кукурудзи від номера основної компоненти (ОК) спектра. Як випливає з наведеного на Фіг.13 графіка, дисперсія вірогідності даних досягала 74%. Результати, отримані при моделюванні, показані на Фіг.14-17 відповідно для олії, білка, крохмалю і вологи. На Фіг.14-17 показані графіки залежності передбаченого відсотка кожної властивості від відсотка тієї ж властивості, визначеного за еталоном. Сумарні характеристики використовуваної ЧНК-моделі наведені на Фіг.18. Приклад 2 У цьому прикладі як аналізований зразок використовували групу з 288 окремих зерен кукурудзи, які відбирали за діапазоном їх хімічних компонентів. У такій групі зерен були присутні зерна ліній F1, інбредних ліній і подвійних гаплоїдних ліній. Маса зразків становила 100 до 584мг. Вміст у зернах олії, визначений за допомогою 23-мегагерцового ЯМР-спектрометра типу Маrаn для аналізу одиничних зерен (фірма Resonance Research Inc., Oxford, England), становив від 0,4 до 19,3% (без поправки на вміст вологи), а вміст білка, виміряний за допомогою спектрометра, який працює в близькій ІЧ-області, типу 1221 (фірма Fos Tecator, P.O. Box 70, S-26321 Hoeganaes, Sweden) становив від 7 до 17% (у перерахунку на суху масу). Для визначення абсолютної концентрації олії в кожному окремому зерні використовували метод ядерного магнітного резонансу (ЯМР) у слабкому полі. Такий метод є неруйнівний і не наносить зернам кукурудзи ніякої шкоди. Для вимірювання вмісту олії в кожному зерні використовували ЯМР-спектрометр типу Maran Ultra-20 Benchtop (фірма Resonance Research Inc., Oxford, England) з 18-міліметровим вимірювальним елементом, і на основі отриманих даних будували хемометричну калібрувальну модель. В отримані спектрометром дані про вміст олії не вносили поправки на вологу. Типовий аналітичний діапазон у цьому методі становить від 0 до 0,22г на одне зерно (від 0 до 25% для зерна масою 0,22г) при типовій абсолютній стандартній похибці від 0,39 до 0,44%. Тривалість аналізу одного зерна становила близько 20с. Прийнятий спосіб визначення концентрації олії вимагає точного визначення маси кожного зерна. Для аналізу зерен на вміст олії як хімічного компонента будували модель типу 1 за методом часткових найменших квадратів (ЧНК). Хемометричне моделювання виконували з використанням програми The Unscrambler (Camo ASA, Oslo, Norway). Математичні особливості процесу побудови моделі методом ЧНК не відрізняються від описаних у прикладі 1. Для кожного окремого зразка зерна обчислювали усереднений спектр шляхом ідентифікації всіх просторових пікселів у кубі гіперспектральних даних, асоційованих з кожним зерном, і усередненням відповідного спектра. Графіки залежності коефіцієнта відбиття від довжини хвилі для всіх 288 усереднених спектрів, накладені один на одного, показані на Фіг.19. На Фіг.20 показані репрезентативні усереднених спектри для шести одиночних зразків зерен кукурудзи з різним вмістом олії. До проведення обчислень, необхідних для побудови ЧНК-моделі, кожен спектр відбитого випромінювання перетворювали з використанням повної мультиплікативної корекції розкиду (МКР) [див. роботу Martens і Naes, Near Infrared Technology in Agricultural and Food Industries, під ред. Williams і Norris, вид-во Am. Assoc. Cereal Chem.], а також з використанням алгоритму узяття другої похідної за методом Савіцького-Голея зі кінцево різницевим вікном з 15 точками і коефіцієнтами квадратного багаточлена. Моделювання виконували на основі спектра відбитого випромінювання, центрованого на середньому значенні довжини хвилі, аналогічно до прикладу 1. Після розкладання спектра на його основні компоненти і зважування за залежною змінною (олії) на основі оцінок кожного спектра виконували процедуру регресії методом часткових найменших квадратів (ЧНК). Характеристики моделі представляли у вигляді значень багатомірного коефіцієнта змішаної кореляції (R2), стандартної похибки пророкування (СПП) між виміряним і змодельованим значеннями і систематичним відхиленням між середнім значенням, отриманим для відповідних компонентів вимірюванням, і середнім значенням, отриманим для відповідних компонентів моделюванням. Для оцінки характеристик отриманої моделі проводили необхідні обчислення для повної перехресної перевірки вірогідності даних. На Фіг.21 показана залежність повної пояснюваної дисперсії вірогідності даних в отриманій методом часткових найменших квадратів (ЧНК) моделі типу 1 для сумарної кількості олії в одиночному зерні кукурудзи від номера основної компоненти (ОК) спектра. Як випливає з наведеного на Фіг.21 графіка, дисперсія вірогідності даних досягала 87%. Результати процесу моделювання аналізу зерен на вміст олії наведені на Фіг.22. Для цієї ЧНК-моделі, розробленої для визначення сумарного вмісту олії в 265 каліброваних зразках, величина багатомірного коефіцієнта змішаної кореляції (R2) виявилася такою, що дорівнювала 0,92, при стандартній похибці передбачення (СПП), що дорівнює 1,23, і величині систематичного відхилення, що дорівнює 0,000163, між середнім значенням, отриманим для відповідних величин вимірюванням, і середнім значенням, отриманим для відповідних величин моделюванням.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice and method for analyzing agricultural products
Автори англійськоюDeppermann Kevin L.
Назва патенту російськоюУстройство и способ для анализа сельскохозяйственных продуктов
Автори російськоюДепперманн Кевин Л.
МПК / Мітки
МПК: G01N 21/35
Мітки: способи, продуктів, аналізу, пристрої, сільськогосподарських
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/27-79083-sposobi-ta-pristro-dlya-analizu-silskogospodarskikh-produktiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Способи та пристрої для аналізу сільськогосподарських продуктів</a>
Способи зберігання сіна, приготування трав’яного борошна та пристрої для їх здійснення
Номер патенту: 54751
Опубліковано: 17.03.2003
Автор: Дьяков Володимир Данилович
МПК: B02C 19/00, B04C 9/00
Мітки: трав'яного, борошна, приготування, здійснення, способи, зберігання, сіна, пристрої
Формула / Реферат:
1. Спосіб зберігання сіна, що включає завантаження та зберігання у сховищі по секціях, активне вентилювання, який відрізняється тим, що сіно завантажують, зберігання здійснюють у підвішеному стані на ряді вільно закріплених линв і вентилювання здійснюють регулюванням напору повітряного потоку.2. Пристрій для здійснення способу зберігання, що містить секції, обертові елементи, повітродувний канал, пневматичний колектор, який...
Способи одержання проміжних продуктів пестицидів
Номер патенту: 69451
Опубліковано: 15.09.2004
Автори: Ансель Жан-Ерік, Ванжелісті Манюель, Перрен-Жане Жилль, Верспрумі П'єр
МПК: C07C 211/45, C07D 213/73, C07C 211/52, C07D 231/44, C07B 61/00, C07C 209/42
Мітки: пестицидів, одержання, проміжних, продуктів, способи
Формула / Реферат:
1. Спосіб одержання сполуки формули (І) , (I)в якій R1 являє собою галогеналкіл, галогеналкокси або -SF5; W являє собою N або CR3; і R2 і R3 кожний незалежно являє собою водень або хлор; або її кислотно-адитивної солі; який передбачає гідрогеноліз сполуки формули (II) (II)або...
Екструдер для обробки сільськогосподарських продуктів
Номер патенту: 2345
Опубліковано: 16.02.2004
Автори: Швець Олександр Володимирович, Швець Віталій Володимирович
МПК: A23P 1/10, B29C 47/38, A23N 17/00
Мітки: продуктів, сільськогосподарських, обробки, екструдер
Формула / Реферат:
1. Екструдер для обробки сільськогосподарських продуктів, що містить привод обертання, з'єднаний через привідний вал зі шнеком, розділеним на окремі частини дисками і встановленим в корпусі, що виконаний з завантажувальним отвором, розташованим під завантажувальним бункером, розміщену у вихідній частині корпусу кришку з конічною робочою поверхнею, у порожнині якої встановлений конусоподібний елемент, який відрізняється тим, що в кришці...
Установка для сушіння сільськогосподарських продуктів
Номер патенту: 61409
Опубліковано: 17.11.2003
Автори: Гвоздєва Тетяна Олександрівна, Гвоздєв Олександр Вікторович
МПК: F26B 9/06, A01F 25/08
Мітки: сушіння, сільськогосподарських, установка, продуктів
Формула / Реферат:
Установка для сушіння сільськогосподарських продуктів, що містить установлений на підлозі короб трикутного перерізу, що підводить повітря, трособлочну систему з пристроєм для автоматичного роз'єднання троса і короба і канали, які виконані нижче рівня підлоги по обох сторонах від короба з роликами на бічній стінці, яка відрізняється тим, що короб виконаний із суцільного полотнища сітчастого матеріалу, має центруючу трубу для з'єднання з...
Пристрій для зберігання сільськогосподарських продуктів
Номер патенту: 14240
Опубліковано: 25.04.1997
Автори: Писаревський Володимир Миколайович, Коганов Михайло Мойсейович, Новиков Микола Миколайович
МПК: A01F 25/16
Мітки: зберігання, сільськогосподарських, пристрій, продуктів
Формула / Реферат:
1. Устройство для хранения сельскохозяйственных продуктов, содержащее шахту, в которой установлена с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения камера с гибкими стенками, соединенная с трубопроводом подачи сжатого газа, и приспособление для выгрузки корма, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь корма, одна из стенок камеры выполнена двойной, наружная из которых имеет вид анода, а внутренняя - сетчатого катода,...
Попередній патент: Утилізаційна детандерна установка
Наступний патент: Привід допоміжного устаткування
Випадковий патент: Дисколіт