自动考种分析仪介绍

一、非接触式成像与光学标定原理

该仪器属于基于数字图像处理的非破坏性种子表型检测设备，硬件核心通常由高分辨率CCD/CMOS成像模组（如高拍仪或线阵扫描仪）与均匀背光透射光源板构成。其原理是利用背光照射消除籽粒投影阴影，通过高像素传感器捕获散粒平铺或果穗断面的二维图像。系统内置物理标定算法（基于已知尺寸的标定板或托盘网格），将图像像素坐标实时转换为实际物理尺寸，确保粒长、粒宽及面积等形态学参数的测量不受视距或镜头畸变影响。

二、图像分割与粘连籽粒拓扑分离算法

配套分析软件采用自适应阈值分割与边缘检测技术，自动区分种子目标与背景像素。针对考种中常见的籽粒粘连、堆叠或杂质干扰，系统应用分水岭算法结合凹点匹配策略，对连通域进行拓扑切割，实现单粒水平的精准分离。该算法能有效剔除破碎粒、空瘪粒及背景杂物，并支持手动辅助合并或分割，以保证计数统计与单粒参数提取的生物学有效性。

三、形态学参数计算与多维性状提取

基于二值化后的单粒轮廓，系统一键解析多维度表型指标。对于散粒种子（稻、麦、玉米、大豆等），可输出粒数、粒长、粒宽、长宽比、周长、投影面积、等效直径及圆度；对于玉米果穗及截面，可自动测量穗长、穗粗、秃尖长、轴粗、穗行数、行粒数及穗行角等结构参数。同时，利用RGB颜色空间分析，可量化种皮色泽分布及特定指标（如稻米垩白度），将传统经验型目测转化为客观数值。

四、质量性状联动与统计分布建模

仪器集成高精度称重传感模块，实现数量与重量的同步耦合。系统依据总粒数与样本总重量，自动计算千粒重、百粒重及平均单粒重。此外，软件内置统计分布模型，可生成粒长、粒宽或千粒重的频率分布直方图与变异系数（CV），评估群体的整齐度与均匀性。这种“图像-重量"多模态数据融合，为作物产量组分的遗传解析提供完整数据集。

五、产品序列与育种场景适配

托普云农针对不同的考种对象与通量需求，配置了差异化产品序列：TPKZ-1/TPKZ-1-G系列侧重于玉米果穗、截面及稻麦等籽粒的综合实验室分析，具备A3幅面成像能力；TPKZ-2/TPKZ-3系列聚焦于散粒种子的高速计数与粒型分析，强调高通量；TPKZ-3-L及TPKZ-1-GK（全项目）系列集成称重背光一体式设计与深度学习方法，支持自学习分类（如按颜色或形状分拣）及豆荚、瓜果切面、发芽根系等扩展表型分析。该系列设备广泛应用于作物遗传育种、种子质量检测、种质资源鉴定及耕作栽培学等领域。

六、核心功能（TPKZ-1-GK）

1.种子发芽率分析：通过图像识别，在专用培养装置内直接分析种子数量、发芽数，并对发芽情况进行精准标记。

2.水稻结实率分析：能精准显示种粒外接矩形，得出空粒数，实粒数，结实率百分比数据，并可直接标记空粒、实粒，显示各籽粒粒型数据（长、宽、长宽比、面积、周长），可预设水稻粳粒结实率模型和水稻籼粒结实率模型，并支持根据自己的品种重新学习建模。

3.玉米整穗分析：全项目智能考种分析系统可自动计算出玉米果穗的穗长、穗粗、秃尖长、左右穗缘角、穗行角、平均行粒数、粒厚、截面穗行数、穗粗、轴粗，颜色以及其平均值。

4.玉米截面分析：可测出各玉米截面上的粒长、粒宽、颜色（RGB具体数值表示）、粒高等参数，一次性最少可测15个截面。

5.自带黑玉米成像套件：可自动测出黑玉米的穗长、穗粗、秃尖长、左右穗缘角、穗行角、平均行粒数、粒厚、截面穗行数、穗粗、轴粗，以及其平均值，可自动测出各黑玉米截面上的平均粒长、平均粒宽等参数。

6.粒型指标分析：可用于≥30种水稻、小麦、玉米、大豆、高粱、谷子、油菜，蔬菜、花卉等同粒型种子的粒型指标分析，可对每一粒籽粒分析计算，分析种子的详细结果：自动检测单粒种子的粒型参数（长、宽、长宽比、面积、周长）。也可分析各类种子总结果：所有种子的总粒数、千粒重/百粒重、粒色、平均值（长、宽、长宽比、面积、周长）、标准差，半自动检测容重、水分，并可并输出种子大小排列对比图

7.豆荚表型分析：可用于测定≥5种毛豆、蚕豆、豌豆等作物的果身、果柄等表型指标，支持单次测量≥50个毛豆豆荚，可自动分析豆荚数量、豆荚粒数、豆荚重、果身长、果身粗、果身周长、果身面积、果身凸弧长、果身凹弧长、果身弦长、果身弦高、果身弯曲度、果身弯曲夹角、果柄长、果柄粗、果柄周长、果柄投影面积等参数；支持对豆荚测量端点、果柄、豆荚粒数等进行修正，适用于扫描仪或高拍仪获取的图片。

8.瓜果表型分析：用于测量西瓜切面的瓜瓤、瓜皮等果形指标，可自动分析切面横径、切面纵径、果形指数、切面周长、切面面积、瓜皮厚度、瓜皮面积、瓜瓤面积、瓜瓤空洞面积、颜色以及瓜重等果形参数，软件支持圆形水果表型测定，也可支持定制其它园艺作物果实切面表型指标。常用于西瓜果实育种、西瓜关键基因定位、逆境胁迫、西瓜表型指标测定等领域。

9.种子萌发和根系分析测定：常用于种子活力、种子发芽率、种子品质性状研究、基因育种、基因定位等研究领域，可用于单次自动识别≥30粒黄豆、绿豆等种子发芽后的胚轴长（芽长）、根长、种子发芽率等参数。

10.考种背光板和称重模块一体化设计：考种的同时能够直接对籽粒、果穗进行称重，重量数据通过接口传输，输入后自动换算成千/百粒重。

11.可视化称重台及多用途显示台： 称重台显示屏能够支持考种过程中对称量的种子重量进行直观感知，方便对称量种子粒数进行取舍。显示台既可以连接电脑直接读取种子重量，也可以单独作为天平使用（称重量程范围：0-5kg），称重台具有去皮、校准功能，能够减少测量误差，提高称量精度。

12.水分测定：通过水分测定仪，能得到谷物的水分含量，可将水分值输入系统中自动导出。

13.配套移动计数APP：可通过移动端计数，保存，查看历史数据，包含作物名称，品种信息，种子数量，测量时间等。可自定义新增作物名称，单个/批量品种添加，一键式选择通用/辅助算法。

14.智能对比：能精准显示种粒外接矩形，对不同品种的种子进行长和宽的对比，并输出排列、对比图。深度学习：根据颜色或是形状的不同对种子进行自学习和再学习，并实现自动分类识别。

15.辅助修正：用鼠标选择分割/合并，来对识别错误的种子进行修正，以确保*正确。

16.数粒速度：玉米籽粒为1500～3000粒/分钟，其它籽粒为1200-20000粒/分钟；精确度：数粒误差≤±0.5%，监视修正即达*正确，可分析各类种粒的直径1.0～20.0 mm。

17.称重量程范围：0-5kg；自动千粒重分析的精度误差：≤±0.5%。

18.中英文可一键式切换

19.目标区的个性化计数：对工作区视野中任选范围或矩形范围内的种子进行框选计数。

20.数据保存：图像结果可保存，自动形成总报表，可导出excel表，具有追加保存的功能。

21.数据打印：软件支持通过热敏打印机将分析数据打印出来。

22.支持数据上传至云平台，可以保存查看和下载数据。

23.数据同步：电脑网络连接正常时，自动同步至云平台，可以在云平台或手机APP上查看、分析、管理数据。

浙江托普云农科技股份有限公司专业研发生产供应（销售）自动考种分析仪，厂家直销，欢迎新老用户了解咨询！