温室型高通量植物表型采集分析平台是一套针对大中型温室条件下,集植物表型图像采集与参数分析功能于一体的高通量平台。以下是对该平台的详细介绍:
一、温室型高通量植物表型采集分析平台构成
自动化传送单元:采用流水线传送形式,将植物传送至成像暗室进行成像和解析,减少人工操作误差。
多维传感融合图像成像单元:可搭载可见光二维、可见光三维、高光谱等多个成像单元,满足不同研究需求。
边缘计算与解析单元:内置作物解析模型算法,根据成像模块直接自动解析多项植株株型、颜色、纹理等参数。
数据管理单元:支持在本地搭建局域网络/公网,实现数据采集端PC端到数据中心服务器的自动化上传、自动化数据存储管理、自动化高效解析。
二、温室型高通量植物表型采集分析平台功能
多场景应用:适用于多种室内场景下的植物高通量采集与应用,如温室控制条件下的植株长势、逆境响应、病害等级分析等。
样品称重及生物量计算:可选配称重模块,样品传送过程中高精度传感器实现对重量的测定。
自动化参数解析:全角度多机位图像自动采集,无需手动标定,自动根据植物构建高精度三维模型。
数据传输与存储管理:支持数据的安全传输和无限扩容储存,保障用户需求的同时保障数据安全。
三、成像单元及测量参数
可见光二维成像单元:
测量参数:轮廓面积(顶视、侧视)、凸包面积(顶视、侧视)、冠层高度、冠幅、卷叶程度、叶顶点数、持绿程度、衰老程度、紧实度、偏心率、体积、生物量等。
应用领域:可分析植物基本形态,用于突变体筛选、品种差异对比等场景;测量持绿程度、衰老程度等颜色信息,应用于分析逆境胁迫响应、植物健康状态、植物病虫害分析等。
可见光三维成像单元:
测量参数:基于可见光图像进行三维建模,生成高精度植物三维模型;分析植物整体形态,基于三维模型准确获取植物冠层高度、冠幅、冠高比等形态参数;整体分析植物的颜色分布、体积、表面积、生物量变化。
应用领域:对植物株型进行三维结构分析,应用于株型对产量影响分析、株型与植物健康状态相关性分析、株型突变体筛选等多个方向的研究;对植物生物量进行计算,用于分析植物生长状态变化,建立长势模型,记录植物生长与生物量变化过程,用于分析环境对植物生物量影响。
高光谱成像单元:
测量参数:植物各部分光谱反射曲线、叶绿素等成分反射峰值、主要光谱指数(NDVI、RVI、GVI等)、冠层叶绿素含量、冠层氮含量等生物学参数。
应用领域:通过高光谱成像单元实现对植物基本植被指数的计算,植被指数可以反应植物生长状态、色素含量、营养状态等情况,适用于其产量、育种、胁迫等多种研究工作;获取植物组织的光谱反射率,生成光谱反射曲线,通过对变化趋势的研究可以对病害发生部分和严重程度进行分析。
四、温室型高通量植物表型采集分析平台特点与优势
高度集成:系统可集成可见光二维、可见光三维与高光谱成像单元,可全自动、高通量对植物样品进行成像和分析。
自动传送系统:系统采用全自动传送装置,配备智能化图像采集模块,系统运行全程自动化。
样品数据联动管理:支持通过扫描样品二维码实现实验样品与表型分析相关联,便于样品数据管理。
软件一体化设计:界面简洁友好,一键执行数据采集、重构、解析全流程操作,提升分析速度、节约分析时间。
全彩触控交互界面:用户能够直观、高效地控制设备,调节灯光亮度、转台位置等,并能实时查看采集进程。
可移动设计:集成化箱体,支持室内任意位置摆放及移动,方便科研人员在不同环境下进行实验。
五、温室型高通量植物表型采集分析平台应用领域
温室型高通量植物表型采集分析平台适用于遗传育种、分子生物学、植物生理学、植物病理学、生态学、环境科学、植物保护等研究领域。