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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)計方案,，X軸橫跨“雙軌式”Y軸并可沿Y軸平穩(wěn)滑行,，帶動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

 1) 懸浮軌道設(shè)計,，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)管理平臺實現(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，可無線操控平臺運行

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

 9) 內(nèi)置溫濕度、光照度,、GPS,、時鐘（時鐘可根據(jù)GPS信息自動校準(zhǔn)）

 10) 支持組合命令（Protocols），可實現(xiàn)自動運行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) 平臺移動參數(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,，可實現(xiàn)系統(tǒng)自動運行

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

 5) 觸控屏：10英寸觸摸顯示屏,，集移動掃描、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、時鐘（時鐘可根據(jù)GPS信息自動校準(zhǔn)）實時顯示并記錄存儲,，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),，可實現(xiàn)異地遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)運行

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

 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) 科研級紅外熱成像

   a) 分辨率 640x512 像素

   b) 溫度范圍-25～150℃,，溫度分辨率 0.03℃

   c) 具視頻模式和快照模式

   d) 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

   e) 具備熱成像自動分級分級功能

   f) 14種調(diào)色板，可隨意選配不同假彩成像

   g)  多點溫度及黑體校準(zhǔn)并具校準(zhǔn)證書

   h) 專業(yè)溫度分析軟件,，可形成溫度分布曲線,、IOR點線區(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),、無人值守自動運行葉綠素?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) 可自動運行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多個葉綠素?zé)晒庾詣訙y量分析參數(shù),，包括：Fv/Fm,、Fv’/Fm’、Y(II)、NPQ,、qN,、qP、Rfd,、ETR等,，自動形成葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖

 

 

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

   i) 可對植物葉片,、果實等不同組織進行葉綠素?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