移動式單軸龍門表型采集分析系統(tǒng)

一、產(chǎn)品介紹

移動式單軸龍門表型采集分析系統(tǒng)是針對室內(nèi)、田間或溫室條件下植物表型鑒定需求設(shè)計的，集植物表型圖像采集與分析功能于一體的高通量平臺。采用單軸小門架精簡設(shè)計形式，可人工推行，成像傳感器可自動移動定位到植物區(qū)域并懸停到植物上方，根據(jù)植物高度自動調(diào)整相機進行成像采集和表型解析；中央成像單元支持配置多種類型成像傳感器，提高采集效率；支持硬件尺寸定制，有效保障平臺與建設(shè)需求的高度適配。

二、適用場景

移動式單軸龍門表型采集分析系統(tǒng)適用于田間或溫室內(nèi)場景下的地栽植物或盆栽植物原位高通量表型的采集與分析，可配合環(huán)境類監(jiān)測系統(tǒng)共同使用。適應(yīng)田間環(huán)境、作物栽培要求、用戶實驗要求以及作物生理要求，可用于實驗應(yīng)用中的生長研究、逆境響應(yīng)、病害研究等多種場景。

三、功能特點

1、自動化高度集成：高度集成硬件控制與軟件分析，用戶可遠程進行采集、分析、管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全自動、高通量的植物表型應(yīng)用；

2、傳感器靈活配置：可集成配置可見光成像、高光譜成像（400-1000nm）、紅外熱成像多類型成像傳感器類型；

3、配置氣象環(huán)境監(jiān)測：支持配置氣象傳感器，實時監(jiān)測并記錄植物生長環(huán)境的溫度、濕度、光照強度等環(huán)境氣象數(shù)據(jù)；

4、配備數(shù)據(jù)采集與分析軟件：集成多種光學(xué)傳感器采集接口，可在軟件上操作系統(tǒng)進行各成像單元的自動化采集與分析，植物圖像和分析結(jié)果自動儲存到軟件平臺；

5、自動化參數(shù)解析：內(nèi)置作物解析模型算法，采集后自動按照時序進行對應(yīng)圖像的分析，根據(jù)可見光、高光譜、熱紅外等成像模塊自動解析多項作物表型參數(shù)和生理參數(shù)；

6、可見光成像分析功能：主要分析作物顏色、形態(tài)及紋理參數(shù)，可測量包含作物總面積、綠葉面積、綠葉面積占比、分形維數(shù)、內(nèi)接矩面積、內(nèi)接矩寬度、高度、周長面積比、總面積最小內(nèi)接矩面積比、凸包面積、可見葉片邊緣長度、作物持綠特性、卷葉程度、枯死葉比例、植株緊湊度、植株伸展度、株型分散度等；

7、高光譜成像單元：基于植物光譜反射信息，可實現(xiàn)植物冠層光譜特征曲線的計算，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(xué)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；

8、紅外熱成像單元：檢測植物表面的溫度分布，可獲取冠層溫度數(shù)據(jù)，可形成溫度分布圖、區(qū)域溫度分析，可根據(jù)用戶需求反演干旱研究、灌溉研究等相關(guān)模型；

9、ROI選區(qū)分析功能：支持對圖像進行自動或手動ROI區(qū)域劃選和分析，對比不同區(qū)域的高光譜反射信息、溫度信息對比等；

10、數(shù)據(jù)可視化分析：支持對測量的數(shù)據(jù)進行進一步分析展示，如可根據(jù)時間序列圖進行柱狀圖、曲線圖等進行展示，便于直觀感知數(shù)據(jù)變化趨勢和進一步挖掘；

11、數(shù)據(jù)查詢導(dǎo)出：平臺自動存儲歷史數(shù)據(jù)記錄，提供多種任意查詢條件對歷史數(shù)據(jù)進行查詢，支持對數(shù)據(jù)的圖表結(jié)果進行導(dǎo)出；

12、系統(tǒng)安全設(shè)計：系統(tǒng)具有限位裝置、急停按鈕等安全保護裝置，配有故障警報裝置，保障操作安全性，停機、故障、離線等情況不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性；

13、數(shù)據(jù)安全性保障：數(shù)據(jù)在本地自動存儲，采用安全傳輸模式，儲存空間無限擴容，保障用戶需求的同時保障數(shù)據(jù)安全；

14、系統(tǒng)定制化設(shè)計：可配合用戶實驗開展需求設(shè)計，根據(jù)不同作物定制化不同實驗檢測方案，定制化軟件開發(fā)，所有軟件保證長期更新升級。

四、技術(shù)參數(shù)

1. 單軸龍門移動平臺

單軸運行平臺：X軸Z軸可編程控制的全自動化平臺，可控制整個中央成像單元移動（可在水平X軸上移動，可在Z軸上下升降）；

平臺尺寸：長寬高2.7m*1.1m*2.9m，可測高度≤1m的植物，平臺尺寸可定制；

移動行程：X軸行程0~1350mm，Z軸行程0~500mm；

成像視野長寬2540*900mm，拍攝物距850mm；

工作環(huán)境：溫度0~50℃，濕度≤90%RH

2. 可見光成像單元

相機像素：2500萬

成像分辨率：5120×5120

像元尺寸：×2.5μm

采集幀率：1秒/幀

3. 高光譜成像單元

光譜范圍：400~1000 nm

光譜波段：224

光譜分辨率：5.5 nm

空間像素數(shù)：1024

像素大小：8x8μm

檢測器：CMOS

空間像素數(shù)：≥1920×1920

信噪比：≥600/1

光源：低頻閃高光質(zhì)鹵素?zé)艄庠?/span>

4. 紅外熱成像單元

測溫范圍：-40～150℃

測溫精度：±2°C或讀數(shù)的 ±2%

成像分辨率：640*480