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  易科泰田間智能巡檢機(jī)器人表型分析平臺(tái)，是北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司基于巡檢機(jī)器人技術(shù)（包括RTK導(dǎo)航定位技術(shù)）,、機(jī)器視覺(jué)技術(shù),、多傳感器融合分析技術(shù)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的一款田間巡檢式植物表型分析系統(tǒng)。一般的“巡檢機(jī)器人”主要是基于RGB成像技術(shù)采集作物彩色成像信息,，僅能得到形態(tài)和顏色信息,。易科泰田間智能巡檢機(jī)器人表型分析平臺(tái)采用易科泰研發(fā)的FluorTron®葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)（作為新一代農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)，被評(píng)為十大“重大農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果”）,、多功能高光譜成像技術(shù)（榮獲楊凌農(nóng)高會(huì)“后稷獎(jiǎng)”）,、Thermo-RGB成像技術(shù)，可以全自動(dòng),、非損傷,、高通量、原位（in-situ）全面采集分析植物形態(tài),、顏色,、生理生化、光合生理狀態(tài),、健康狀態(tài),、脅迫與抗性等信息。

主要應(yīng)用領(lǐng)域

• 大田及溫室作物原位（in-situ）表型成像分析
• 植物光合表型分析,、光合生理研究分析
• 植物病蟲(chóng)害（生物脅迫）早期檢測(cè)分析
• 植物非生物脅迫（干旱,、高溫、凍害,、鹽堿等）檢測(cè)分析
• 作物健康早期診斷,、種苗高通量健康檢測(cè)
• 植物遺傳育種、抗性篩選,，變不可見(jiàn)為可見(jiàn)
• 智慧農(nóng)業(yè)及智慧牧場(chǎng)自動(dòng)巡檢

主要特點(diǎn)如下：

• 田間智能機(jī)器人表型分析專(zhuān)利技術(shù)ZL 2020 2 1174397.3
• 可根據(jù)需求靈活選配不同表型成像傳感器技術(shù)：
  1. 高光譜或多功能高光譜成像
  2. 葉綠素?zé)晒獬上?，包括LEDIF葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測(cè)或葉綠素?zé)晒獬上?/span>
  3. Thermo-RGB成像，包括紅外熱成像,、RGB成像及紅外熱成像與RGB成像融合分析技術(shù)
• SpectrAPP高光譜表型成像分析軟件及 FluorVision高光譜熒光成像分析軟件,，可進(jìn)行光譜融合、ROI選區(qū)分析,、?積校準(zhǔn),、頻率直方圖、自動(dòng)動(dòng)識(shí)別不同波段峰值并分析其?值等,，近百種參數(shù)一鍵分析
• 紅外熱成像與RGB成像融合分析功能,，采用多點(diǎn)精準(zhǔn)融合技術(shù)，精確提取植物紅外熱成像（不受背景影響）,，并對(duì)不同ROI進(jìn)行溫度分析
• XYZ三軸全自動(dòng)掃描成像,，同時(shí)具備植物冠層成像及側(cè)面成像分析,，適應(yīng)多類(lèi)型作物表型研究
• 配備高精度RTK模塊，雙模GNSS,，移動(dòng)定位精度可達(dá)5cm
• 地面站遠(yuǎn)程控制,，可遙控機(jī)器人移動(dòng)，可擴(kuò)展沿航線全自動(dòng)巡航功能
• 履帶式行走機(jī)構(gòu),，可原地轉(zhuǎn)向掉頭,，利于狹窄道路通行，越野能力強(qiáng),，不懼農(nóng)田里的尖銳物體穿刺,，自帶減震機(jī)構(gòu)有效過(guò)濾整車(chē)晃動(dòng)，適應(yīng)田間地形作業(yè),?？蛇x配第三方機(jī)器人平臺(tái)
• 配備超大容量電池，可全天候監(jiān)測(cè),，作業(yè)效率事半功倍

大豆產(chǎn)量評(píng)估及田間雜草識(shí)別（EcoTech®實(shí)驗(yàn)室）

二,、主要技術(shù)指標(biāo)

• 葉綠素?zé)晒獬上駵y(cè)量參數(shù)：Fo、Fm,、Fp,、Ft、Fs,、Fm’,、Fv/Fm（QYmax）、ΔF/Fm’（YPSII）,、Fv/Fo,、NPQ、Rfd,、Y(NPQ),、Y(NO)等
• 多功能高光譜成像測(cè)量參數(shù)：

1. 藍(lán)綠熒光Fb（或F440）和Fg（或F520）及脅迫誘導(dǎo)次級(jí)代謝產(chǎn)物指數(shù)等
2. 葉綠素?zé)晒釬r（或F690）和Ffr（或F740）等
3. 熒光比值植物，如Fb/Fg,、Fb/Fr、Fb/Ffr,、Fr/Ffr等,，及F_730-740/F_680-690（反應(yīng)葉綠素含量及植物長(zhǎng)期脅迫等）、F₇₃₅/F₇₀₀（可精確反映葉綠素含量）等
4. 植物冠層結(jié)構(gòu)指數(shù)：NDVI,、RDVI,、MSR、SAVI,、MSAVI,、TVI,、MCARI、MTVI,、EVI等
5. 植物或作物色素指數(shù),，包括葉綠素指數(shù)、胡蘿卜素指數(shù),、花青素指數(shù)等
6. 葉黃素循環(huán)色素指數(shù)
7. 顏色指數(shù)：包括紅度指數(shù),、綠度指數(shù)、藍(lán)度指數(shù),、比值指數(shù)等,，可區(qū)分100多種顏色波段
8. 生理生態(tài)指數(shù)：包括健康指數(shù)HI、衰老指數(shù)PSRI,、日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒庵笖?shù)等
9. 光合物候指數(shù)：CCI,、NIRv、ΔPRI等
10. N素指數(shù)及水分指數(shù)等
11. 可分析土壤有機(jī)碳及總氮狀態(tài)

• Thermo-RGB成像融合分析測(cè)量參數(shù)：

1. 溫度分析：最低溫度,、最高溫度,、平均溫度、頻率直方圖等,，并據(jù)此分析植物如葉片氣孔導(dǎo)度,、溫度的影響及響應(yīng)，Tc-Ta（冠層與空氣溫度差）等
2. 顏色分析：VIgreen,、VEG,、ExG、ExGR,、GLI,、CIVE、COM,、WI,、Lab、R/G/B,、R/G,、B/R等十多種顏色參數(shù)，可進(jìn)行L*a*b*和HSV/HIS顏色空間分析,，研究植物/根系表型及顏色信息
3. 形態(tài)分析：包括冠層長(zhǎng),、寬、長(zhǎng)寬比,、緊湊度,、凸包面積、相對(duì)生物量（投影面積或像素總值）等
4. 可對(duì)植物冠層光照生理響應(yīng)進(jìn)行全面分析,，包括陽(yáng)光照射葉片,、陰影葉片,、土壤等組分分布與溫度分布

• 內(nèi)置光照度、空氣溫濕度傳感器,，可根據(jù)需求擴(kuò)展其他傳感器
• 越野避障能力：可越過(guò)15厘米高的障礙物
• 移動(dòng)速度：0-25km/h
• 遙控系統(tǒng)：采用開(kāi)源框架,，集成自主雙機(jī)熱備份遙控，通信距離5km
• 地面站：一站式智能軟件系統(tǒng),，具備移動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)監(jiān)控,、參數(shù)設(shè)置、語(yǔ)音報(bào)讀功能,，內(nèi)嵌地形地貌數(shù)據(jù),，全自動(dòng)規(guī)劃航線
• XYZ三軸行程：X軸有效行程1 m，左右均可延伸,，Y軸行程8m,，Z軸行程1m

應(yīng)用案例1：番茄苗側(cè)面表型成像分析

上圖依次為智能機(jī)器人表型平臺(tái)側(cè)面掃描成像，及番茄植株RGB成像,、熱成像,、F735/F700熒光比值（精確反映葉綠素含量），下為番茄不同部位的反射光譜和熒光光譜

應(yīng)用案例2：木耳菜植株土壤施加DCMU實(shí)驗(yàn)

左圖為智能機(jī)器人表型平臺(tái),，右圖自上而下分別為木耳菜植株RGB成像,、健康指數(shù)HI、日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒庵笖?shù),，實(shí)驗(yàn)組土壤施加DCMU（光合作用阻斷劑）后,，其HI指數(shù)顯著降低，而葉綠素?zé)晒庵笖?shù)則顯著上升