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PhenoPlot^?懸浮雙軌式表型成像分析系統(tǒng),，由懸浮雙軌式表型掃描成像臺(tái)架,、表型光譜成像傳感器及分析軟件構(gòu)成。本系統(tǒng)采用STP（sensor-to-plant）技術(shù)及“雙軌式”Y軸設(shè)計(jì)方案,，X軸橫跨“雙軌式”Y軸并可沿Y軸平穩(wěn)滑行,，帶動(dòng)表型光譜成像傳感器掃描成像，高度可通過Z軸升降精準(zhǔn)調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)XYZ三軸全方位無死角掃描成像,?？捎糜诖筇镌唬╥n-situ）作物/植物表型成像分析、盆栽植物或蒸滲儀系統(tǒng)植物/作物表型成像分析及植物-土壤光譜成像分析等,。

主要功能特點(diǎn)：

1)       懸浮軌道設(shè)計(jì),，安裝成本低，占地空間小,，有效避免“龍門吊”（需鋪設(shè)地面軌道）由于笨重和地面軌道鋪設(shè)工程造成的農(nóng)田污染,、破壞和耕地占用

2)       可對大田Plot 樣地作物/植物，或?qū)赟oiltron蒸滲儀專利技術(shù)的iPOT培養(yǎng)盆,、大型Plot樣方進(jìn)行原位表型成像測量分析,、生理生態(tài)研究,、脅迫與抗性評估,、種質(zhì)資源研究檢測、N含量評估等

3)       配備400-1000nm高光譜成像,、900-1700nm高光譜成像,、紅外熱成像等光譜成像傳感器

4)       配備表型監(jiān)測系統(tǒng)，包括NDVI/PRI監(jiān)測,、冠層溫度監(jiān)測,、空氣溫濕度及PAR監(jiān)測

5)       XYZ三軸全自動(dòng)掃描成像分析，確保大田樣方無死角覆蓋

6)       系統(tǒng)集成表型大數(shù)據(jù)管理服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫,，可遠(yuǎn)程采集,、傳輸、管理光譜成像表型大數(shù)據(jù),，與用戶現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對接

7)       觸摸屏控制,，嵌入式操作系統(tǒng)，全中文地面站軟件,，可無線操控平臺(tái)運(yùn)行

8)       采用星型組網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),，兼容5G通訊技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程控制等功能

9)       內(nèi)置溫濕度,、光照度,、GPS、時(shí)鐘（時(shí)鐘可根據(jù)GPS信息自動(dòng)校準(zhǔn)）

10)    支持組合命令（Protocols）,，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行protocols

11)    可選配全波段光源,，適用于溫室內(nèi)模擬太陽光對作物/植物進(jìn)行表型光譜成像監(jiān)測

主要技術(shù)指標(biāo)：

1)       懸浮軌道跨度（X軸）：5m（可客戶定制其它規(guī)格），長度（Y軸）20m（可客戶定制其它長度）,，高度2m

2)       平臺(tái)移動(dòng)參數(shù)：速度1-40mm/s可調(diào),，精度優(yōu)于1cm

3)       組合命令：可設(shè)置10條命令protocols，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行

4)       控制系統(tǒng)：嵌入式操作系統(tǒng)，PC端全中文操作軟件,，可無線操控平臺(tái)運(yùn)行

5)       觸控屏：10英寸觸摸顯示屏,，集移動(dòng)掃描、同步升降,、光源開關(guān),、快門觸發(fā)及溫濕度、光照度等顯示于一體

6)       內(nèi)置傳感器：溫濕度,、光照度,、GPS、時(shí)鐘（時(shí)鐘可根據(jù)GPS信息自動(dòng)校準(zhǔn)）實(shí)時(shí)顯示并記錄存儲(chǔ),，可上傳服務(wù)器數(shù)據(jù)庫,，用于事后分析及追溯管理

7)       通信及遙控：CAN總線通訊，兼容5G技術(shù),，可實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)運(yùn)行

8)       傳感器網(wǎng)絡(luò)：采用星型組網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),，實(shí)現(xiàn)內(nèi)置傳感器、GPS,、光源和自動(dòng)澆灌（選配）等模塊與主控系統(tǒng)無線互聯(lián),，可自由擴(kuò)展其他傳感器

9)       400-1000nm高光譜成像分析單元

a)       光譜波段：400-1000nm，通道數(shù)224,，MROI功能（可自由選擇波段）

b)       光譜分辨率FWHM：5.5nm

c)       空間像素：1024像素

d)       信噪比及幀頻：600:1,、330FPS（滿幀）

e)       測量參數(shù)：可成像測量分析作物生化、生理指標(biāo),、光利用效率,、健康指數(shù)、覆蓋度,、脅迫等多種參數(shù),，如：歸一化植被指數(shù)NDVI、NDVI_705,、mNDVI₇₀₅,、GNDVI，光化學(xué)指數(shù)PRI,，脫鎂作用指數(shù)NPQI,，葉綠素相關(guān)指數(shù)MCARI、TCARI,、NPCI,、GCI、LCI,，花青素指數(shù)ARI1,、ARI2,，類胡蘿卜素指數(shù)CRI1、CRI2,，鹽脅迫指數(shù)LSI,，水波段指數(shù)WBI，增強(qiáng)植被指數(shù)EVI,，紅邊指數(shù)VOG1,、VOG2、VOG3,、REPI,，Carter指數(shù)CI，Lichtenhaler指數(shù)LI,，優(yōu)化土壤調(diào)整指數(shù)OSAVI,、GSAVI、GOSAVI,，綠度指數(shù)GI,、SGI，綠葉指數(shù)GLI,，比值指數(shù)SR,、mSR₇₀₅,、SRPI,、RGRI、GRVI,、IPVI,，差值指數(shù)DVI、GDVI,，大氣阻抗指數(shù)ARVI,、GARI，三角植被指數(shù)TVI,，Zarco-Miller指數(shù)ZMI,。

大田水稻原位生長監(jiān)測

10)    900-1700nm高光譜成像分析單元

a)       光譜波段：900-1700nm，通道數(shù)224,，MROI功能（可自由選擇波段）

b)       光譜分辨率FWHM：8nm

c)       空間像素：1024像素

d)       信噪比：1000:1

e)       幀率： 670FPS（滿幀）

f)        測量參數(shù)：可成像分析評估作物N素含量,、水分含量指標(biāo)與水分脅迫等，如歸一化氮指數(shù)NDNI,、歸一化木質(zhì)素指數(shù)NDLI,，葉面積檢測指數(shù)LAIDI，水分脅迫指數(shù)MSI,，歸一化水指數(shù)NDWI等

11)    科研級(jí)紅外熱成像

g)       分辨率 640x512 像素

h)       溫度范圍-25～150℃,，溫度分辨率 0.03℃

i)         具視頻模式和快照模式

j)         NUC功能以獲得高質(zhì)量高穩(wěn)定性熱成像圖，插值功能可形成平滑熱成像圖

k)       具備熱成像自動(dòng)分級(jí)分級(jí)功能

l)         14種調(diào)色板，可隨意選配不同假彩成像

m)     多點(diǎn)溫度及黑體校準(zhǔn)并具校準(zhǔn)證書

n)       專業(yè)溫度分析軟件,，可形成溫度分布曲線,、IOR點(diǎn)線區(qū)域溫度分析、頻率直方圖,、3D溫度分布圖等

12)    葉綠素?zé)晒獬上瘢?/span>

a)       FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù),，通過XYZ三維自動(dòng)掃描定位，可原位（in-situ）監(jiān)測作物葉綠素?zé)晒?，分析其光合生理,、光合效率（有效光量子產(chǎn)量等）、脅迫及抗性等

b)       可在線成像分析葉綠素?zé)晒鈪?shù),、無人值守自動(dòng)運(yùn)行葉綠素?zé)晒獬上穹治?/span>

c)        精準(zhǔn)定位FC葉綠素?zé)晒獬上穹治?，單次葉綠素?zé)晒獬上穹治雒娣e35x45mm

d)       3色4組LED激發(fā)光源：620nm脈沖調(diào)制測量光，620nm紅色,、5700K白色雙色光化學(xué)光源,，735nm遠(yuǎn)紅光用于測量Fo’等

e)       光化學(xué)光最大1000μmol.m^-2. s^-1可調(diào)，飽和脈沖3900μmol.m^-2. s^-1

f)         可自動(dòng)運(yùn)行Fv/Fm,、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng),、熒光淬滅分析、光響應(yīng)曲線等protocols

g)       50多個(gè)葉綠素?zé)晒庾詣?dòng)測量分析參數(shù),，包括：Fv/Fm,、Fv’/Fm’、Y(II),、NPQ,、qN、qP,、Rfd,、ETR等，自動(dòng)形成葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖

h)       自動(dòng)同步顯示葉綠素?zé)晒鈪?shù)及參數(shù)圖,、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)態(tài)曲線,、葉綠素?zé)晒鈪?shù)頻率直方圖

i)         可對植物葉片、果實(shí)等不同組織進(jìn)行葉綠素?zé)晒獬上穹治?/span>

j)         專業(yè)高靈敏度葉綠素?zé)晒獬上?/span>CCD,，幀頻50fps,，分辨率720x560像素，像素大小8.6x8.3μm

13)    表型監(jiān)測系統(tǒng)（選配）：包括NDVI/PRI監(jiān)測,、冠層溫度監(jiān)測,、空氣溫濕度及PAR監(jiān)測

14)    可選配植物生理生態(tài)監(jiān)測（客戶定制）：包括葉面溫度、葉面濕度,、莖流,、莖桿生長,、果實(shí)生長、葉片葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測及光合作用監(jiān)測等

應(yīng)用領(lǐng)域

?  大田作物原位生長監(jiān)測,、產(chǎn)量評估

?  植物表型與形態(tài)學(xué)研究

?  作物干旱脅迫監(jiān)測及灌溉管理

?  病蟲害監(jiān)測與防治

?  作物育種及抗性篩選

?  生物多樣性及種質(zhì)資源調(diào)查

   RGB                  NIR                 NDVI

大田玉米高通量表型監(jiān)測