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溫室型高通量植物表型采集分析平臺(tái)

簡(jiǎn)要描述:溫室型高通量植物表型采集分析平臺(tái)是一套針對(duì)大中型溫室條件下集植物表型圖像采集與參數(shù)分析功能于一體的高通量平臺(tái)。平臺(tái)采用流水線傳送形式,將植物傳送至成像暗室進(jìn)行成像和解析,通過(guò)植物-傳感器-解析的工作模式高效實(shí)現(xiàn)了對(duì)盆栽植株進(jìn)行表型采集與解析。

  • 產(chǎn)品型號(hào):大表型
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間:2024-08-22
  • 訪  問(wèn)  量:596

詳細(xì)介紹

一、產(chǎn)品介紹

溫室型高通量植物表型采集分析平臺(tái)是一套針對(duì)大中型溫室條件下集植物表型圖像采集與參數(shù)分析功能于一體的高通量平臺(tái)。平臺(tái)采用流水線傳送形式,將植物傳送至成像暗室進(jìn)行成像和解析,通過(guò)植物-傳感器-解析的工作模式高效實(shí)現(xiàn)了對(duì)盆栽植株進(jìn)行表型采集與解析。溫室型高通量植物表型采集分析平臺(tái)可搭載可見光二維、可見光三維、高光譜等多個(gè)成像單元,可對(duì)突變體進(jìn)行篩選與鑒定,對(duì)植物生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行記錄,同時(shí)也可以對(duì)高溫、高鹽、病害、蟲害等逆境條件下植物的形態(tài)、顏色、紋理、長(zhǎng)勢(shì)、組分含量變化進(jìn)行研究。適用于遺傳育種、分子生物學(xué)、植物生理學(xué)、植物病理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、植物保護(hù)等研究領(lǐng)域。


二、產(chǎn)品組成

自動(dòng)化傳送單元+多維傳感融合圖像成像單元+邊緣計(jì)算與解析單元+數(shù)據(jù)管理單元


三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 多場(chǎng)景應(yīng)用:適用于多種室內(nèi)場(chǎng)景下的植物高通量的采集與應(yīng)用;可應(yīng)用于對(duì)溫室控制條件下,對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中的植株長(zhǎng)勢(shì)、逆境響應(yīng)、病害等級(jí)分析等多種場(chǎng)景;

2. 高度集成:系統(tǒng)可集成可見光二維、可見光三維與高光譜成像單元,可全自動(dòng)、高通量對(duì)植物樣品進(jìn)行可見光成像和高光譜成像;

3. 自動(dòng)傳送系統(tǒng):系統(tǒng)采用全自動(dòng)傳送裝置,配備智能化圖像采集模塊,系統(tǒng)運(yùn)行全程自動(dòng)化,減少人工操作誤差;

4. 數(shù)據(jù)自動(dòng)采集:系統(tǒng)支持配套植物樣本自動(dòng)識(shí)別碼,植株移動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)自動(dòng)進(jìn)行關(guān)聯(lián),并自動(dòng)記錄對(duì)應(yīng)設(shè)備的采集數(shù)據(jù);

5. 樣品稱重及生物量計(jì)算:可選配稱重模塊,樣品傳送過(guò)程中高精度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)重量的測(cè)定;

6. 自動(dòng)化參數(shù)解析:系統(tǒng)自動(dòng)內(nèi)置作物解析模型算法,根據(jù)可見光二維、可見光三維、高光譜等模塊直接自動(dòng)解析多項(xiàng)植株株型、顏色、紋理等參數(shù);全角度多機(jī)位圖像自動(dòng)采集,無(wú)需手動(dòng)標(biāo)定,自動(dòng)根據(jù)植物構(gòu)建高精度三維模型;

7. 數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)管理:系統(tǒng)支持在本地搭建局域網(wǎng)絡(luò)/公網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集端PC端到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的自動(dòng)化上傳、自動(dòng)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、自動(dòng)化高效解析。

8. 數(shù)據(jù)安全:數(shù)據(jù)采用安全傳輸模式,儲(chǔ)存空間無(wú)限擴(kuò)容,保障用戶需求的同時(shí)保障數(shù)據(jù)安全。


四、各成像單元測(cè)量參數(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域

成像單元

測(cè)量參數(shù)

應(yīng)用領(lǐng)域/場(chǎng)景

可見光二維成像單元

1.獲取輪廓面積(頂視、側(cè)視)、凸包面積(頂視、側(cè)視)、冠層高度、冠幅、卷葉程度、葉頂點(diǎn)數(shù)、持綠程度、衰老程度、緊實(shí)度、偏心率、體積、生物量等

2. 高清測(cè)量植物顏色與真實(shí)紋理

1. 可分析植物基本形態(tài),可用于突變體篩選/品種差異對(duì)比等場(chǎng)景

2. 可測(cè)量持綠程度、衰老程度等顏色信息,可應(yīng)用于分析逆境脅迫響應(yīng)、植物健康狀態(tài),植物病蟲害分析等

可見光三維成像單元

1. 基于可見光圖像進(jìn)行三維建模,生成高精度植物三維模型

2. 分析植物整體形態(tài),基于三維模型準(zhǔn)確獲取植物冠層高度、冠幅、冠高比等形態(tài)參數(shù)

3. 整體分析植物的顏色分布

4. 整體分析植物的體積、表面積、生物量變化

1. 對(duì)植物株型進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)分析,可應(yīng)用于株型對(duì)產(chǎn)量影響分析、株型與植物健康狀態(tài)相關(guān)性分析、株型突變體篩選等多個(gè)方向的研究

2. 可對(duì)植物生物量進(jìn)行計(jì)算,用于分析植物生長(zhǎng)狀態(tài)變化,建立長(zhǎng)勢(shì)模型,記錄植物生長(zhǎng)與生物量變化過(guò)程,用于分析環(huán)境對(duì)植物生物量影響

高光譜成像單元

1. 植物各部分光譜反射曲線

2. 葉綠素等成分反射峰值

3. 主要光譜指數(shù)(NDVI、RVI、GVI等)

4. 冠層葉綠素含量、冠層氮含量等生物學(xué)參數(shù)

1. 可通過(guò)高光譜成像單元實(shí)現(xiàn)對(duì)植物基本植被指數(shù)的計(jì)算,植被指數(shù)可以反應(yīng)植物生長(zhǎng)狀態(tài)、色素含量、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等情況,適用于其產(chǎn)量、育種、脅迫等多種研究工作

2. 可以獲取植物組織的光譜反射率,生成光譜反射曲線。光譜反射曲線趨勢(shì)可以反映植株不同部位或者不同植株的生長(zhǎng)狀態(tài)差異程度

3. 內(nèi)置模型計(jì)算植物冠層葉綠素含量和冠層氮含量,可直接反映植物營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和健康狀態(tài)

4. 可應(yīng)用于病害研究。病斑部分和健康部分光譜反射曲線發(fā)生改變,通過(guò)對(duì)變化趨勢(shì)的研究可以對(duì)病害發(fā)生部分和嚴(yán)重程度進(jìn)行分析










































五、 技術(shù)參數(shù)

1) 傳送系統(tǒng)

① 傳送速度:13m/min,可根據(jù)需求調(diào)節(jié)

② 定位精度:≤±2mm

③ 電子識(shí)別:RFID,用于對(duì)每盆植物進(jìn)行識(shí)別定位


2) 可見光成像模塊:

成像傳感器

高分辨率RGB鏡頭

分辨率

5120×5120

像元尺寸

2.5μm×2.5μm

成像平臺(tái)

360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)

成像高度

支持多段成像,自定義高度

照明光源

側(cè)面LED均一光源

數(shù)據(jù)傳輸

萬(wàn)兆以太網(wǎng)

二維單株分析時(shí)間

<5s

三維單株重構(gòu)與解析時(shí)間

<7min












3) 高光譜成像模塊:

成像波長(zhǎng)范圍

400-1000nm

照明光源

低頻閃高光質(zhì)鹵素?zé)艄庠?/p>

像素大小

5.86μm×5.86μm

光譜分辨率

2.5nm

光譜帶數(shù)(波段數(shù))

1200個(gè)波段

圖像分辨率

1920×1920

入射狹縫寬度

25μm

動(dòng)態(tài)范圍

12bit

成像高度

支持自定義高度

數(shù)據(jù)傳輸

USB3.0/千兆以太網(wǎng)(可選)

高光譜單株分析時(shí)間

<5s




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