高通量植物环境调控成像平台介绍

托普云农高通量植物环境调控成像平台（代表型号 TP-R/G系列及TP-GTL配套系统）将精密环境因子调控舱体与多光谱/三维/高光谱成像监测单元垂直整合于同一实验闭环，使研究者能够在已知、可复现的微气候条件下对植物全生育期形态建成与生理响应实施连续、非破坏性量化记录，消除传统拆离式培养箱与成像设备间的环境失配误差。

一、受控微环境程序化调控子系统

箱体或人工气候室模块对影响植物生长发育的关键环境因子实施独立或耦合闭环控制：

温湿光气精准调控——温度、相对湿度、光照强度与光质（全光谱可调LED）、CO₂浓度均可分段程控，支持模拟昼夜节律、季节性渐变及突发胁迫脉冲（高温/低温/干旱/高湿等）。

根际逆境构建能力——配合外接可控灌溉单元可实施梯度控水（干旱模拟）及定浓度盐/碱液灌注（盐/碱胁迫），使箱内冠层与根域环境同步处于预设胁迫梯度。

多层均匀送风与新风交换——背部矩阵网孔出风配合内循环风道确保各层架温湿均一；支持手动新风调节以维持适宜O₂/CO₂平衡，满足长周期密闭实验的气体代谢需求。

二、原位/轨道式多模态成像监测子系统

平台可按实验尺度配置箱体内置摄像模组或气候室吊轨（H型/龙门式）成像单元，典型成像模态包括：

可见光二维成像（RGB）——顶视与侧视组合采集，自动分割植株与背景，解算株高、冠幅、投影叶面积、颜色分量（ExG/ExR等）及衰老黄化比例。

可见光三维重建——通过旋转拍摄或多视角立体视觉生成植株点云模型，量化真实叶面积、植株体积、表面积、分枝角度及三维紧实度。

高/多光谱成像——获取400–1000 nm连续波段反射谱，反演叶绿素、氮素等生化组分空间分布，计算NDVI、GNDVI、NDRE等植被指数，用于隐性胁迫早期诊断。

热红外与可选荧光模块——冠层温度场成像估算蒸腾速率；叶绿素荧光参数反映PSⅡ光化学效率及光抑制程度，直接指征光合系统逆境损伤。

三、自动化传送与样本身份管理（高通量扩展型）

TP-GTL系列扩展配置引入传送带流水线与RFID识别体系：

自动传输定位——盆栽经伺服驱动传送带等间距送入暗室，到位后自动触发成像，消除环境杂散光干扰并保证每次采集位姿一致，满足时间序列数据可比性。

单株身份绑定——每盆植株附RFID标签或二维码，系统自动关联样本编号—环境日志—成像数据集，支持千株级群体纵向追踪及生物量动态（选配在线称重）。

旋转顶升机构——暗室内360°旋转与高度可调顶升，实现多方位采集，尤其适用于莲座状或分蘖旺盛作物。

四、AI解析与实验数据管理平台

TP-AIPheno智能解析软件——集成图像预处理、植株分割、多尺度性状提取算法，一键输出形态与光谱参数量化结果，内置主要作物（禾本科、十字花科等）解析模板且支持自定义指标开发。

时空对齐数据库——环境传感器日志（温湿光气+根际水/盐/pH）与表型影像按统一时间戳配对存储，生成"环境驱动因子—表型响应矩阵"，可直接导入统计或机器学习工具做剂量—效应与基因型—表型关联分析。

远程监控与权限管理——支持PC端与移动端查看运行曲线、修改程控参数、接收异常报警；多级账户权限防止实验进程中数据误删或参数被篡改，历史记录可溯源导出。

五、典型科研与育种应用场景

植物逆境生理与抗逆机制——高温/低温/干旱/盐/碱单一或复合胁迫下，追踪形态可塑性变化与光合—蒸腾功能衰退的动态轨迹。

种质资源抗逆初筛——标准化环境梯度中对大批量核心种质并行培养与成像，依据表型参数（保绿度、相对生长率、冠温异常等）划分抗逆等级。

种子活力与萌发表型——箱内自动定时采图，计数发芽数、记录首芽与达峰时间，量化不同预处理对种子活力的促进或抑制效应。

作物光温反应与加代培养——可编程光周期—温度组合模拟异地或跨季条件，用于光温敏感性研究及育种材料快速加代。

该系统通过将微环境精确复现、非破坏多模态表型获取、样本—数据—环境三元关联封装于同一操作平台，使植物环境生物学研究从定性描述升级为可重复、全时段追踪、形态—生理双维量化的实验证据链生成工具。

六、核心功能

高精度环境控制

控温范围：0～65℃，波动度±0.1℃

控湿范围：50～95%RH，波动度±2%RH

光照强度：0～22000lx，无极可调。

植物活体影像采集

顶部和侧面标配2个可见光成像单元，多维实时度获取植物的高清影像图。

结合AI人工智能算法对影像图进行智能合成与分析，形成植物的生长动态实物影像。

种子发芽率自动识别

通过图像识别，直接分析培养装置内的种子数量、发芽数，并对发芽情况进行精准标记。

智能交互与操作便捷

配备10寸全彩触摸屏（分辨率：1024*600），实时显示温度、湿度、光照、风速、程序进度、运行曲线及报警信息。

支持设置30套实验程序，每程序最多99段，循环次数可设或无限循环，支持移时、密码锁定、操作员信息记录等功能。

稳定可靠的结构设计

外壳静电喷塑，内胆镜面不锈钢+大圆角设计，安全易清洁。

双层隔热结构：环戊烷聚氨酯发泡保温，节能高效。

内置6mm钢化玻璃内门，不开门即可全景观察；开门时风机自动停机，减少温湿度扰动。

均匀的气候分布系统

背部矩阵网孔出风 + 内部循环风系统，实现水平气流均匀送风，确保各层温湿度一致性。

风速支持30%～100%分档调节，适配不同作物通风需求。

人性化智能功能

加湿系统：内置304不锈钢水箱 + 内循环设计，节水节能；支持外接供水或使用20L储水箱，实现长时间无人值守运行。

新风系统：手动调节进出风口大小，实现内外气体交换，满足植物呼吸需求。

自由调节网架+灯板高度：抽拉式网架及快接头灯板设计，方便自由调节高度，满足植物不同阶段的生长高度需求。

紫外线灭菌：一键启动自动灭菌，保障箱体洁净。

电磁锁 + 屏幕锁：双级权限保护，防止误操作或样本被干扰。

带掉电记忆：断电后再次开机，可自动恢复原来的工作状态，无需担心以外断电。

热气旁通化霜：按需化霜，不影响实验连续性。

数据管理与远程控制

实验自动生成实验号与二维码，支持微信绑定，实时查看运行数据。

数据可通过U盘导出，也可在PC端Web平台、手机微信端查看历史曲线与记录。

支持远程监控与操作：随时随地启停程序、切换时段、编辑参数，异常报警即时推送至微信，不错过任何关键信息。

支持OTA在线升级，设备软件持续优化更新。

浙江托普云农科技股份有限公司专业研发生产供应（销售）高通量植物环境调控成像平台，厂家直销，欢迎新老用户了解咨询！