一、無人車式植物高通量表型采集分析平臺介紹

托普云農(nóng)無人車式高通量表型采集分析平臺（橫跨式）是一款針對田間與溫室環(huán)境設(shè)計的智能化植物表型采集系統(tǒng)。它以自走式無人車為載體，集成可見光、高光譜、熱紅外、激光雷達等多種成像技術(shù)，集自動巡航、數(shù)據(jù)采集與分析于一體，實現(xiàn)對植物冠層、長勢、營養(yǎng)等表型參數(shù)的高通量、無損化測量。適用于遺傳育種、植物生理學、植物病理學、生態(tài)學、環(huán)境科學、植物保護等研究領(lǐng)域。

二、無人車式植物高通量表型采集分析平臺適用場景

無人車式高通量表型采集分析平臺（橫跨式）適用于田間或溫室內(nèi)，地表含田壟或田間道的場景。

三、無人車式植物高通量表型采集分析平臺型號區(qū)別

四、無人車式高通量表型采集分析平臺核心功能亮點

1、智能自主作業(yè)平臺

自主行走與避障：采用RTK+激光SLAM+視覺導(dǎo)航融合技術(shù)，具備自主行走與避障能力，適應(yīng)復(fù)雜田間環(huán)境。

智能路線規(guī)劃：支持在軟件端預(yù)先規(guī)劃行駛路線，實現(xiàn)全自動巡航采集。

2、高通量表型采集

集成多種成像單元：平臺可配置可見光、高光譜、深度成像（可替代激光雷達）等多種成像單元，滿足表型信息獲取需求。

測量參數(shù)：

可見光成像：可解析植物寬幅、窄幅、綠色面積占比、黃色面積占比、投影面積、凸包面積、凸包周長、R/G/B顏色分量、RHS比色、平均色相、平均飽和度、平均亮度、平滑度、均勻性、緊實度、偏心率、圓度、相關(guān)性、能量等指標

高光譜成像：可計算植物冠層光譜特征曲線，以及光譜指數(shù)如NDVI、GVI等三十個常用植被指數(shù)的獲取，葉綠素含量、冠層氮含量等生物學參數(shù)的分析，用于解析植物組分含量變化、營養(yǎng)狀況以及病害發(fā)生情況

紅外熱成像：可計算冠層平均溫度、zui高溫度、zui低溫度，可形成溫度分布圖、區(qū)域溫度分析。

深度成像：測量參數(shù)：株高、葉面積、葉面積指數(shù)、投影面積、植物群冠層覆蓋度、植物群冠層高度均值、植物群冠層幅長均值、植物群冠層幅寬均值、葉面積密度等。

激光雷達：測量株高、葉面積、葉面積指數(shù)、投影面積、植物群冠層覆蓋度、植物群冠層高度均值、植物群冠層幅長均值、植物群冠層幅寬均值、葉面積密度等。

3、全自動數(shù)據(jù)解析

軟件一體化控制：通過專業(yè)軟件平臺，可集中控制所有成像單元的自動化采集與數(shù)據(jù)分析存儲。

自動化參數(shù)解析：內(nèi)置多種作物解析模型與算法，根據(jù)成像模塊自動解析多項作物表型參數(shù)和生理參數(shù)。

數(shù)據(jù)可視化分析：支持按時間序列展示圖表統(tǒng)計，直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化趨勢，輔助深度數(shù)據(jù)挖掘。

4、安全有保障

安全防護設(shè)計：集成限位裝置、急停按鈕、聲光報警（1米安全檢測）及故障警報，保障人機作業(yè)安全。

數(shù)據(jù)安全保障：采用安全傳輸協(xié)議，存儲空間支持擴容，確保數(shù)據(jù)存儲與傳輸安全可靠。

5、擴展與定制化服務(wù)

環(huán)境監(jiān)測擴展：可選配氣象傳感器，實時同步采集溫濕度、光照等植物生長環(huán)境數(shù)據(jù)。

高度定制化：可根據(jù)用戶具體作物與研究需求，提供定制化的檢測方案與軟件功能開發(fā)，并提供軟件升級服務(wù)。

五、無人車式高通量表型采集分析平臺主要技術(shù)參數(shù)

1、無人車移動單元

移動方式：四輪獨立驅(qū)動獨立轉(zhuǎn)向

續(xù)航時長：≥6小時連續(xù)工作（平均）

充電電壓：AC 220V

2、可見光成像單元

傳感器類型：全彩高分辨率RGB工業(yè)相機

相機數(shù)量：1個

每區(qū)域拍攝圖像幀數(shù)：1

數(shù)據(jù)存儲：excel格式自動存儲

3、高光譜成像單元

分光方式：透射光柵

光譜范圍：400~1000nm

光譜分辨率：2.5nm

圖像分辨率：1920*1920

成像光源：低頻閃高光質(zhì)鹵素燈光源

數(shù)據(jù)存儲：excel格式自動存儲

4、深度成像單元

激光波長：850nm

安全等級：Class 1

深度測量范圍：NFOV unbinned：0.5m~3.86m；NFOV binned：0.5m~5.46m；WFOV unbinned：0.25m~2.88m；WFOV binned：0.25m~2.21m

測量精度：相對精度：隨機誤差標準差≤17mm；精度：典型系統(tǒng)誤差<11 mm+0.1%的距離（無多路徑干擾）

物體表面反射率：15%到95%

5、激光雷達單元

激光等級：一級安全激光

測距范圍：0.1~20m

采集視場角：水平360°，垂直300°

測量精度：<3mm@1m

控制操作：大尺寸電阻觸摸屏、WIFI無線遙控操作

6、紅外熱成像單元

測溫范圍：-20℃~+150℃,0~650℃

精度：±2℃或讀數(shù)的±2%

熱靈敏度/NETD：≤40mK

光譜范圍：7.5μm~14μm

紅外分辨率：640*512

幀頻：25Hz

響應(yīng)波長：短波

探測器類型：單元紅外探測器

測量方式：非接觸式

工作溫度：非制冷型