一、產(chǎn)品介紹

龍門式高通量表型采集分析平臺是針對植物表型在基因&環(huán)境互作下呈現(xiàn)時空動態(tài)變化特點，研發(fā)的一款長期連續(xù)動態(tài)監(jiān)測植株表型的田間軌道式表型監(jiān)測設備。中央成像單元支持配置多種類型成像傳感器，有效保障平臺與建設需求的高度適配。可實現(xiàn)大田環(huán)境下作物生長過程中器官尺度的表型特征和生理參數(shù)變化的連續(xù)測量，可開展光合作用效率、脅迫與抗脅迫等生理性狀的表型高通量分析與耐脅迫品種篩選等研究。

二、功能特點

(1) 多場景應用：可進行田間或室內(nèi)場景下的作物高通量表型參數(shù)的采集與應用，適應田間環(huán)境、作物栽培要求、用戶實驗要求以及作物生理要求，滿足不同種植密度的田間作業(yè)需求。?

(2) ?多模態(tài)成像系統(tǒng)?：集成RGB相機、多光譜及高光譜傳感器，支持葉片形態(tài)、葉綠素含量及水分脅迫檢測。

(3) 配置360度旋轉(zhuǎn)平臺與激光掃描裝置，實現(xiàn)植株三維重建，可解析株高、冠層體積等參數(shù)（精度±1.5 mm）?。

(4) ?智能控制單元?：內(nèi)置環(huán)境傳感器模塊，實時監(jiān)測并記錄環(huán)境參數(shù)，包括空氣溫濕度、光照強度及土壤墑情數(shù)據(jù)等?。

(5) ?環(huán)境適應性?：軌道系統(tǒng)采用防腐涂層與密封軸承，支持全天候田間運行?。

(6) XYZ三軸自動移動：系統(tǒng)基于PCL全自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)中央成像單元全程自動化移動和采集運行，減少人工操作誤差。

(7) 配備數(shù)據(jù)采集與分析軟件：集成多種光學傳感器采集接口，可在軟件上操作系統(tǒng)進行全自動運行和各成像單元的采集與分析，分析結(jié)果自動儲存到實驗數(shù)據(jù)。

(8) 高通量數(shù)據(jù)采集：高度集成多類型、多維度成像單元的采集與分析，單日可處理超5000株樣本（根據(jù)成像配置）。

(9) 自動化參數(shù)解析：系統(tǒng)自動內(nèi)置作物解析模型算法，根據(jù)搭載的成像模塊直接自動解析100多項植物表型參數(shù)和生理參數(shù)；

(10) 搭載AI算法分析：對測量的數(shù)據(jù)進行進一步AI分析，生成生長曲線與脅迫響應圖譜，可生成PDF報告及可視化圖表，兼容R語言統(tǒng)計工具?。

(11) 安全設計：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。

(12) 數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)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。

(13) 定制化設計：可配合用戶實驗開展需求設計，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)，所有軟件保證永久更新升級。

三、技術參數(shù)

龍門移動單元

①　龍門架尺寸：跨度 2~12 m，長度20m，可定制化設計

②　龍門架高度：3~6m，可定制化設計

③　最大承載能力：200 kg

④　軌道重復定位精度：±0.5 mm

⑤　運行速度： 0~4m/秒，變頻調(diào)速

⑥　定位方式：激光條碼絕對認址定位

⑦　工作環(huán)境：溫度范圍：-20~50℃，濕度范圍：30%~90%RH

可見光成像單元

①　傳感器類型：全彩高分辨率RGB工業(yè)相機

②　相機像素：1230 萬像素

③　測量參數(shù)：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。

光譜成像單元

①　高光譜成像波長范圍：400~2500 nm（400~1000nm，900~1700nm，1000~2500nm）

②　多光譜成像波長范圍：4/6/8通道波段（400~1000nm）

③　光譜分辨率：5.5nm（高光譜）

④　高光譜測量參數(shù)：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。

激光雷達單元

①　激光等級：一級安全激光

②　測距范圍：0.1~20mm

③　采集視場角：水平360°，垂直300°

④　深度精度：<3mm@1m

⑤　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。

紅外熱成像單元

①　測溫范圍：-40至+150℃，+100至+650℃，+300至+2000℃（可選）

②　測溫精度：±2℃或讀數(shù)的±2%

③　分辨率：640 * 480pixel

④　焦距：24.6mm或類似

⑤　熱靈敏度/NETD：<0.05℃@+30℃/50mK

⑥　空間分辨率（IFOV）：0.68mrad

⑦　探測器像素間距：17μm

⑧　探測時間常數(shù)：典型值8ms

⑨　測量參數(shù)：可計算冠層平均溫度、最高溫度、最低溫度，可形成溫度分布圖、區(qū)域溫度分析。