
溫室盆栽高通量植物表型成像系統是一種集光電技術、自動化控制技術和計算機圖形處理技術于一體的高通量平臺,專為大中型溫室條件設計,可實現盆栽植物表型參數的全自動、無損、高通量準確提取。以下是對該系統的詳細介紹:
一、溫室盆栽高通量植物表型成像系統組成
栽培單元:用于盆栽植物的種植和養護。
輸送單元:采用流水線傳送形式,將植物傳送至成像暗室進行成像和解析。傳送速度可調,定位精度高,承重范圍大,滿足不同植物的需求。
成像單元:可搭載可見光二維、可見光三維、高光譜等多個成像單元,支持多場景、多參數的植物表型數據采集。
圖形工作站:內置作物解析模型算法,支持全角度多機位圖像自動采集與三維模型構建,自動解析多項植株參數。
數據管理單元:支持數據自動采集、存儲、傳輸與管理,采用安全傳輸模式,確保數據安全與無限擴容。
二、溫室盆栽高通量植物表型成像系統功能特點
多場景應用:
適用于溫室控制條件下的植株長勢、逆境響應、病害等級分析等多種場景。
可對突變體進行篩選與鑒定,記錄植物生長狀態,研究高溫、高鹽、病害、蟲害等逆境條件下植物的形態、顏色、紋理、長勢、組分含量變化。
高度集成:
系統可集成可見光二維、可見光三維與高光譜成像單元,實現全自動、高通量的植物樣品成像。
支持在線獲取植物RGB可見光圖像、遠紅外圖像、近紅外圖像、熒光圖像、高光譜圖像、3D激光圖像、CT斷層圖像、多光譜圖像等。
自動傳送與數據采集:
系統采用全自動傳送裝置,配備智能化圖像采集模塊,運行全程自動化,減少人工操作誤差。
支持配套植物樣本自動識別碼,植株移動到目標位置時自動進行關聯,并自動記錄對應設備的采集數據。
樣品稱重及生物量計算:
可選配稱重模塊,在樣品傳送過程中通過高精度傳感器實現對重量的測定。
自動化參數解析與數據傳輸:
系統自動內置作物解析模型算法,根據可見光二維、可見光三維、高光譜等模塊直接自動解析多項植株株型、顏色、紋理等參數。
支持在本地搭建局域網絡/公網,實現數據采集端PC端到數據中心服務器的自動化上傳、自動化數據存儲管理、自動化高效解析。
三、溫室盆栽高通量植物表型成像系統技術參數
傳送系統:
傳送速度:0-2m/s(可根據需求調節)。
定位精度:≤±2mm。
承重:50-300kg/盆(可定制)。
可見光成像模塊:
成像傳感器:高分辨率RGB鏡頭,分辨率5120×5120,像元尺寸2.5μm×2.5μm。
成像平臺:360度旋轉平臺,支持多段成像。
照明光源:側面LED均一光源。
數據傳輸:萬兆以太網。
二維單株分析時間:<5s。
三維單株重構與解析時間:<7min。
高光譜成像模塊:
成像波長范圍:400-1000nm。
照明光源:低頻閃高光質鹵素燈光源。
像素大小:5.86μm×5.86μm。
光譜分辨率:2.5nm。
光譜帶數(波段數):1200個波段。
圖像分辨率:1920×1920。
入射狹縫寬度:25μm。
動態范圍:12bit。
成像高度:支持自定義高度。
數據傳輸:USB3.0/千兆以太網(可選)。
高光譜單株分析時間:<5s。
四、溫室盆栽高通量植物表型成像系統應用場景
溫室盆栽高通量植物表型成像系統適用于遺傳育種、分子生物學、植物生理學、植物病理學、生態學、環境科學、植物保護等多個研究領域。例如:
遺傳育種:捕捉作物的抗脅迫、病蟲害、產量等特性,輔助科學育種。
分子生物學:研究基因型與表型之間的關系,揭示植物生長發育的分子機制。
植物生理學:監測植物生長狀態,研究植物對逆境條件的響應機制。
植物病理學:識別植物病害,評估病害等級,為病害防控提供科學依據。
五、溫室盆栽高通量植物表型成像系統發展趨勢
隨著傳感器技術的進步和機器學習算法的發展,溫室盆栽高通量植物表型成像系統將朝著更高精度、更高效率、更低成本的方向發展。同時,系統的智能化和自動化程度也將不斷提升,為精準農業和智慧種植提供更加有力的支持。