专为育种家与野外工作者打造的“移动表型方舱",解决固定平台无法下田、人工测量标准不一、数据采集与分析脱节的痛点。
一、 系统定位:打破空间限制的“移动表型工作站"
托普云农便携式高通量表型采集分析平台(核心涵盖 TP-BX-2 系列杆式系统、TP-plant-SC 手持系统及 TP-PhenoMS 移动箱体)并非单一设备,而是一套模块化、可拆卸的轻量化数据采集生态。它通过“快拆硬件+移动端AI"的组合,将原本局限于实验室的高通量表型能力,延伸至田间、温室、种质资源圃等非标准复杂环境。
三大形态与适用场景:
杆式多光谱系统(TP-BX-2):采用航空快拆锁扣,单人即可组装。可搭载多光谱、高光谱、深度相机及热成像模块,适用于大田作物群体的长势与胁迫监测。
手持式采集系统(TP-plant-SC):整机轻量化(<5kg),配合手机App实现“拍摄-分析"一体化,适用于低矮作物(<1m)的快速原位筛查。
移动箱体系统(TP-PhenoMS):自带电源与抽拉载具的立式箱体,适用于花卉、叶片、种子等小型样品的野外临时实验室级分析。
二、 解决四大野外科研与育种痛点
痛点1:大型固定平台“下不了地",样本搬运损耗大
传统困境:大型表型平台需将植株从田间挖取运回实验室,不仅破坏根系、改变生长状态,且无法获取真实的原位环境数据。对于分散的种质资源圃,设备移动成本。
平台方案:设备找人,而非人找设备。杆式系统(TP-BX-2)支持快速拆解装车,箱体系统(TP-PhenoMS)自带移动电源。可在田间地头直接搭建标准化成像环境,实现原位无损测量,避免样本二次损伤。
痛点2:田间数据“靠目测",主观误差难控
传统困境:田间调查依赖卷尺、叶面积仪及人眼打分(如病害等级、叶色),不同人员、不同时间点的测量标准波动大,数据可重复性差,难以满足QTL定位对数据精度的要求。
平台方案:标准化成像+算法定量。系统在暗箱或遮光罩内自动采集,排除环境光干扰。AI算法自动输出株高、展幅、投影面积、NDVI等量化指标,株高测量误差<1%,将主观描述转化为客观数据。
痛点3:采集与解析“两张皮",数据流转慢
传统困境:传统流程需先拍照,再导入电脑用软件分析,流程繁琐。在无网络信号的偏远田间,数据无法及时验证,易导致无效采样。
平台方案:端侧智能+实时反馈。手持系统(TP-plant-SC)通过手机App实现边拍边析,现场即可查看株高、覆盖度等结果。数据自动附带时间、GPS位置元数据,支持离线作业,极大提升野外工作效率。
痛点4:单一传感器“看不全",生理机制难关联
传统困境:便携设备往往只能获取RGB图像,难以同时获取植物的三维结构、水分胁迫(热成像)及氮素状况(高光谱)等多维信息。
平台方案:模块化多模态融合。TP-BX-2系列支持“深度相机+高光谱+热成像"的灵活组合。单次采集即可同步获取形态(3D点云)、生理(叶绿素)、胁迫(冠层温度)数据,为逆境生物学研究提供全维度表型支撑。
三、 核心功能
1、便携式硬件设计
可拆卸式硬件:航空快拆锁扣+防呆定位销,单人即可完成组装/拆卸,便于携带。
2、自动化数据解析
智能表型解析:基于人工智能算法对图像及单株进行分割和处理计算,可计算出苗率、植株展幅、株高、投影面积、凸包面积、RGB颜色分量及占比等形态及颜色表型性状指标。
3、专业分析平台
配备表型分析软件:可将现场采集的图像上传平台,进行图像处理、表型分析与数据管理。
数据分析:可批量对图像进行表型分析,分析图与结果支持一键导出。
4、定制化设计
选配气象环境监测:支持配置气象传感器,实时监测并记录植物生长环境的温度、湿度、光照强度等环境气象数据。
硬件尺寸可定制:支持根据用户需求定制尺寸。
系统定制化:可根据用户不同作物类型与研究目标,定制开发相应的植物表型解析算法与指标解析。
四、 适用场景
野外种质资源普查:对分散的地方品种进行快速表型“建档"。
育种中间试验:在多个异地试验点使用同一套便携标准,保证数据可比性。
逆境生理监测:在干旱、盐碱等非实验室环境下,实时获取植物的生理响应数据。
基层农技推广:低门槛操作,适合县级农科所进行品种示范田的量化评价。
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