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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) 懸浮軌道設計，安裝成本低，占地空間小，有效避免“龍門吊”（需鋪設地面軌道）由于笨重和地面軌道鋪設工程造成的農(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)管理服務器及數(shù)據(jù)庫，可遠程采集、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）

 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

 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、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）實時顯示并記錄存儲，可上傳服務器數(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)異地遠程操控系統(tǒng)運行

 8) 傳感器網(wǎng)絡：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、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，光化學指數(shù)PRI，脫鎂作用指數(shù)NPQI，葉綠素相關指數(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并具校準證書

   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) 葉綠素熒光成像：

   a) FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)，通過XYZ三維自動掃描定位，可原位（in-situ）監(jiān)測作物葉綠素熒光，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熒光參數(shù)、無人值守自動運行葉綠素熒光成像分析

   c) 精準定位FC葉綠素熒光成像分析，單次葉綠素熒光成像分析面積35x45mm

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

   e) 光化學光最大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誘導效應、熒光淬滅分析、光響應曲線等protocols

   g) 50多個葉綠素熒光自動測量分析參數(shù)，包括：Fv/Fm、Fv’/Fm’、Y(II)、NPQ、qN、qP、Rfd、ETR等，自動形成葉綠素熒光參數(shù)圖

 

 

   h) 自動同步顯示葉綠素熒光參數(shù)及參數(shù)圖、葉綠素熒光動態(tài)曲線、葉綠素熒光參數(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熒光成像分析

   j) 專業(yè)高靈敏度葉綠素熒光成像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、葉片葉綠素熒光監(jiān)測及光合作用監(jiān)測等

 

應用領域

 ?  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