數(shù)字化植物工廠實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),，是易科泰最新推出的自主研發(fā)專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品（ZL 2024 2 1728504.0）,，專(zhuān)門(mén)針對(duì)植物工廠、智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用,。系統(tǒng)集多通道智能LED光源培養(yǎng),、多傳感器表型性狀在線監(jiān)測(cè)功能于一體,，同時(shí)可配套數(shù)字化培養(yǎng)設(shè)施,、自動(dòng)澆灌施肥,、環(huán)境監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程控制功能。應(yīng)用于數(shù)字化,、智能化植物培養(yǎng)及表型性狀在線監(jiān)測(cè),，通過(guò)提供不同光譜組合、光強(qiáng)以實(shí)驗(yàn)?zāi)M不同光配方對(duì)植物的生長(zhǎng)和生理生化的影響,，研究最佳光配方等,。通過(guò)RGB成像、葉綠素?zé)晒獬上?、高光譜成像等先進(jìn)技術(shù),，高通量、非損傷,、非接觸,、數(shù)字化、可視化檢測(cè)植物生長(zhǎng),、生理狀態(tài),、生化指標(biāo)如光合效率、健康指標(biāo),、衰老成熟指標(biāo),、脅迫、色素含量指標(biāo),、黃酮醇含量指標(biāo),、次級(jí)代謝產(chǎn)物等，用來(lái)全方位實(shí)驗(yàn)?zāi)M植物從育種培養(yǎng),、生長(zhǎng)監(jiān)測(cè),、環(huán)境控制及干預(yù)、長(zhǎng)勢(shì)及品質(zhì)評(píng)價(jià)等全生命周期過(guò)程,。
具體應(yīng)用領(lǐng)域如下：
1）植物工廠實(shí)驗(yàn)研究
2）智慧農(nóng)業(yè),、垂直農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè),、數(shù)字農(nóng)業(yè)模擬及實(shí)驗(yàn)研究
3）光生物學(xué)研究
4）遺傳育種與抗性篩選
5）植物表型研究
主要特點(diǎn)如下：
- 多通道智能LED光源調(diào)控技術(shù),，既可提供不同光譜組合、光強(qiáng),，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究最佳光配方,，從而配置最佳生長(zhǎng)要素，也為表型在線監(jiān)測(cè)提供光場(chǎng)均一穩(wěn)定的照明光源和激發(fā)光源,，實(shí)現(xiàn)一光多用
- 多傳感器表型性狀在線監(jiān)測(cè)技術(shù),，精準(zhǔn)研究植物對(duì)不同生長(zhǎng)要素如不同光配方的具體響應(yīng),，以及植物生長(zhǎng)所需的最佳光配方條件,，從而高通量,、非損傷、非接觸,、數(shù)字化,、可視化檢測(cè)植物生長(zhǎng)、生理狀態(tài),、生化指標(biāo)等
- 可根據(jù)需求靈活選配RGB成像,、多功能高光譜成像、900-1700nm高光譜成像,、葉綠素?zé)晒獬上?、Thermo-RGB成像融合分析等不同表型成像傳感器技術(shù)
- 可選配基于蒸滲儀技術(shù)的iPOT數(shù)字化培養(yǎng)盆，全面監(jiān)測(cè)重量變化,、土壤水分與溫度,，及葉片溫度、葉綠素?zé)晒?、莖流,、光合作用等生理生態(tài)參數(shù)
- 可選配環(huán)境控制系統(tǒng)及自動(dòng)澆灌施肥系統(tǒng)，精確控制溫濕度及CO2濃度,，可通過(guò)土壤水分傳感器,、水勢(shì)傳感器及稱(chēng)重傳感器監(jiān)測(cè)水分情況，從而實(shí)施精準(zhǔn)澆灌,、施肥,，使作物在第一時(shí)間內(nèi)得到水、肥,、藥補(bǔ)充,，促進(jìn)作物健康生長(zhǎng)
- 可選配遠(yuǎn)程控制功能模塊，結(jié)合機(jī)器視覺(jué)技術(shù),、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）技術(shù),、云計(jì)算技術(shù)，在線遠(yuǎn)程控制光照培養(yǎng),、表型數(shù)據(jù)采集分析及自動(dòng)回傳數(shù)據(jù)至云端,，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)訪問(wèn)，查看結(jié)果
植物培養(yǎng)過(guò)程
主要技術(shù)指標(biāo)：
- 嵌入式主控系統(tǒng),，全中文操作界面,，觸控屏+PC端GUI軟件雙重控制，可無(wú)線控制
- 智能LED培養(yǎng)：標(biāo)配為冷白光+紅光+紅外光（模擬自然光照）三通道智能可調(diào)制LED光源培養(yǎng)系統(tǒng),，可選配RGB三色光源或客戶(hù)定制RGB+遠(yuǎn)紅4通道LED光源培養(yǎng)系統(tǒng),，光照強(qiáng)度0～500μmol(光量子)/m2.s（強(qiáng)度可根據(jù)需求升級(jí)）,，0-100%可調(diào)，模擬自然光照,、程序模擬晝夜節(jié)律等,，具備不同光照條件Protocols數(shù)據(jù)庫(kù)功能（如多云天氣、林下光源等）
- 成像狀態(tài)監(jiān)測(cè)：配備RGB監(jiān)控鏡頭,，1080P全高清畫(huà)質(zhì),，畫(huà)面植入操作系統(tǒng)，具備虛擬開(kāi)關(guān),，實(shí)時(shí)傳輸畫(huà)面至平臺(tái)控制軟件,，在線監(jiān)控工作狀態(tài)
- 標(biāo)配培養(yǎng)及成像面積：180×60cm，可客戶(hù)定制其他規(guī)格
- RGB成像：通過(guò)高分辨率RGB成像可實(shí)現(xiàn)植物葉片/冠層的長(zhǎng)寬,、周長(zhǎng),、面積、圓度,、緊實(shí)度等形態(tài)分析,；以及VIgreen、VEG,、ExG,、ExGR、GLI,、CIVE,、COM、WI,、Lab,、R/G/B、HSV等顏色分析,，可擴(kuò)展Thermo-RGB紅外熱成像與RGB成像融合分析
- 葉綠素?zé)晒獬上瘢?/strong> 可成像測(cè)量Fo,、Fm、Fp,、Ft,、Fs、Fm’,、Fv/Fm（QYmax）,、 ?F/Fm’（YPSII）、Fv/Fo,、NPQ,、Rfd、Y(NPQ)、Y(NO),、EXC等,，及葉綠素?zé)晒饪焖賱?dòng)力學(xué)測(cè)量分析參數(shù)：Fo、Fi,、Fm,、Vi、QY,、能量散失光量子產(chǎn)量等,，及長(zhǎng)度,、寬度,、投影面積（相對(duì)生物量）、凸包面積,、凸包周長(zhǎng)等形態(tài)參數(shù)
- 400-1000nm高光譜成像： 可成像分析植物生化,、生理指標(biāo)、光利用效率,、健康指數(shù),、覆蓋度、脅迫等近百種參數(shù),，如 NDVI,、NDVI705紅邊歸一化植被指數(shù)（對(duì)衰老敏感）、VOG1紅邊指數(shù)（對(duì)葉綠素濃度,、物候變化等敏感）,、PRI光化學(xué)植被指數(shù)、PSRI 植被衰減指數(shù)（用于指示冠層脅迫,、植物衰老,、果實(shí)成熟等）、SIPI結(jié)構(gòu)不敏感色素指數(shù)（反映冠層脅迫程度,、生理脅迫檢測(cè)等）,、CRI1 類(lèi)胡蘿卜素反射指數(shù)、ARI1/ ARI2 花青素反射指數(shù),、CI 葉綠素指數(shù)（紅邊指數(shù)）,、WBIR水波段指數(shù)（反映水分含量分布）、HI健康指數(shù)等植物色素指數(shù)和脅迫敏感指數(shù),、NPQI歸一化脫鎂指數(shù)（用于早期脅迫檢測(cè)）,、PSSRa（R800/R680）指數(shù)
- UV-MCF植物熒光成像（選配）：藍(lán)綠熒光Fb和Fg及脅迫誘導(dǎo)次級(jí)代謝產(chǎn)物指數(shù)，葉綠素?zé)晒釬r和Ffr及熒光比值,，如Fb/Fg,、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等,，及F730-740/F680-690（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
- SWIR高光譜成像（選配）：可成像測(cè)量分析NDNI歸一化N指數(shù)、NDWI歸一化水指數(shù),、MSI水分脅迫指數(shù)等,，可分析土壤有機(jī)碳及總氮狀態(tài)
- 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
應(yīng)用案例：
白菜苗的靶向農(nóng)藥篩選：上左圖：培養(yǎng)平臺(tái)上下兩層感染蚜蟲(chóng)白菜苗RGB圖（W1上層，W2下層）,，紅圈部位為施藥葉片,，其余為對(duì)照葉片；上右圖：W1,、W2葉片施加吡蟲(chóng)啉前后的熒光光譜,；下圖： W1、W2葉片施藥前后F450/F740比值圖對(duì)比（左施藥前,，右施藥后）,；施藥后葉片葉綠素?zé)晒庵瞪撸戎抵笖?shù)降低,，蚜蟲(chóng)導(dǎo)致的紅色斑點(diǎn)減少,，說(shuō)明吡蟲(chóng)啉可有效祛除蚜蟲(chóng)，且不會(huì)對(duì)植物造成不良影響（EcoTech®實(shí)驗(yàn)室提供）
