植物光谱测量仪产品介绍

一、仪器定位与学科背景

托普云农植物光谱测量仪是基于分光光度检测原理与植被辐射传输模型构建的国产化非接触式植物光环境与生理生化反演装备，涵盖手持式微型光谱仪（TPZG-6H等）与实验室/温室高光谱成像分析系统（TP-plant-HIPS系列）。仪器通过测量植物叶片或冠层对特定波段光的吸收、反射及透射特性，结合植被指数算法将肉眼不可见的叶绿素含量、氮素水平、水分状况及光合有效辐射等生理参数转化为可量化光谱信号，解决传统目测叶色、破坏性丙酮提取法无法捕捉植物实时生理状态及光环境难精确定量描述的科研瓶颈，服务于植物光合生理、作物营养诊断、光配方优化及表型组学研究。

二、测量原理与硬件架构

可见光—近红外光谱检测（手持式）：采用高精度CCD线阵或面阵光电传感器配合凹面光栅分光元件，在350～800 nm（可扩展至近红外1000 nm）波段内以窄光谱带宽进行连续波长扫描，获取叶片反射光谱曲线或环境光源光谱功率分布，经辐射定标与暗电流校正后计算各光量子学参数。

高光谱成像检测（成像式）：推扫式或快照式高光谱相机（400～1000 nm/900～1700 nm可选）配合均匀漫反射卤素面光源采集样本高光谱立方体数据（空间×空间×光谱），通过像素级光谱解混与特征波段提取实现生化组分空间分布可视化。

核心硬件组成：手持机型集成微型光谱探头、漫反射校准白板、触控显示屏及内置锂电池；高光谱成像系统含高光谱相机、均匀面光源、电控升降台/旋转载物台、工控机及暗室遮光箱体，部分型号支持与托普云农田间表型平台联用。

辐射定标与温湿度补偿：内置标准光源自检程序与温度漂移补偿算法，消除环境温变及杂散光对微弱反射信号的干扰，确保野外与室内测量的一致性。

三、核心功能

1、配置4种测头：设备配置探针、拉钩、压板等多种形式测头，可进行茎秆弯折性能测量、茎秆抗压强度测量、茎秆组织结构（穿刺）强度测量，满足不同的实验需求；

2、主机可拆卸：植物茎秆强度测定仪主机拆卸后可以单独通过附带的测头来测量田间作物的抗倒伏数值；

3、具有分组显示功能：可分组显示已保存数据的平均值、最大值、最小值，最多可以测量200组数据，每组最多可以测量96条数据；

4、应用场景广泛：适用于小麦、水稻等茎秆较细和玉米、甘蔗、高粱等茎秆较粗的植物茎秆强度测试；

5、高精准角度测量：设备采用高精度压力及倾角传感器，无损实时获取受力大小及设备倾斜角度；

6、数据列表查询功能：设备测量完成自动保存当前测量的峰值压力、测量角度、测量时间、存储序号，可按照时间查看多组历史数据；

7、多种显示单位：设备支持kg、N、lb 3种计测单位，可自行选择，相互切换；

8、测量结果稳定：测量支架通过手摇的方式可以使测试头保持匀速位移下降，使测量数据更加稳定；

9、数据自动存储：自动保存当前测量压力、测量角度、时间、存储序号，可存储>1万条数据；

10、超长待机：一次充电可满足连续工作使用12h；

11、蜂鸣器提示：在设备到达预设测量角度、测量压力超出传感器最大量程以及低电量时都会发出蜂鸣器提示音；

12屏幕数字正反转：设备具有屏幕数字正反转功能，可方便用户通过多角度观察测量的数据结果；

13、绿色节能环保：设备具有屏幕背光亮度调节、自动熄屏和自动关机功能，可根据自定义数值控制设备自动关机和熄屏；

14、无线传输功能：支持蓝牙传输数据至手机端（app），手机端可将分析数据上传到科研助手平台。

四、软件平台与数据处理

手持端交互：配置高清触控屏，一键启动测量并在光谱分布图中交互查看任意波长辐射值，实时显示PAR、PPFD、光质比等核心参数，支持中英文切换与屏幕180°旋转适配野外观测。

PC端光谱分析软件：可打开仪器导出的光谱文件（含.ohs及.csv格式），绘制反射/透射光谱曲线，批量计算植被指数，进行不同处理组光谱曲线叠加对比、波段特征提取及自定义反演模型拟合。

高光谱成像解析平台（HIPS）：具备暗本底校正、波段融合、ROI选区光谱提取、伪彩色渲染、光谱指数图生成及样品二维码关联管理功能，支持用户导入PLS-DA、SVM等化学计量学模型进行作物品种鉴别或病害早期检测。

数据存储与导出：本地大容量存储（TF卡/U盘），支持CSV/Excel格式批量导出，可通过USB或无线传输至托普云农数智农业云平台进行多源数据融合分析与历史趋势回溯。

五、典型应用场景

作物营养诊断与精准施肥：通过NDVI、PRI及氮敏感波段反射率动态监测田块氮素盈亏，指导变量施肥时机与用量，减少过量施氮造成的面源污染。

光合生理与光环境研究：量化不同光质比例及PPFD对光合速率、气孔导度及光抑制阈值的影响，为温室补光策略与植物工厂光配方设计提供光子级依据。

植物逆境生理与抗旱/耐盐评价：连续监测干旱、盐碱、高温胁迫下叶片反射光谱偏移与水分波段指数变化，定量评价基因型抗逆性及胁迫恢复能力。

作物育种与种质筛选：高通量获取育种材料光谱特征差异，筛选高光效、高氮利用率或高抗旱种质，辅助分子标记辅助育种与QTL定位。

病虫害早期无损检测：利用感病与健康组织光谱反射曲线差异，在肉眼可见症状出现前识别侵染区域，支撑抗病种质筛选与植保预警。

六、技术特点综述

仪器实现从手持便携式单点光谱采集到实验室高通量高光谱成像的全尺度覆盖，非接触原位测量允许对同一标记植株或冠层跨生育期连续追踪，克服破坏性采样无法获取时序生理数据的局限；内置多植被指数公式与辐射传输模型使物理光信号直接转化为植物生理学语言，降低光谱学门槛；全栈国产化设计与本土化算法迭代保障核心元器件自主可控及后期维保响应；配套分析软件支持自定义建模与云端数据融合，在光环境量化精度与植物生理反演功能上对标进口同类设备，适合涉农高校、科研院所、种业企业及现代农业园区建设自主可控的植物光谱研究平台。

浙江托普云农科技股份有限公司专业研发生产供应（销售）植物光谱测量仪，厂家直销，欢迎新老用户了解咨询！