自动考种仪产品介绍

浙江托普云农科技股份有限公司研制的自动考种仪（TPKZ系列，含TPKZ-1-G/TPKZ-1-GK/TPKZ-2/TPKZ-3-L等型号），是以机器视觉成像、Otsu自适应阈值分割、凹点匹配分水岭粘连分离算法及卷积神经网络（CNN）深度学习分类为核心技术的国产科研级作物表型检测装备。系统通过非接触式透射背光成像获取脱粒籽粒、完整果穗、横截面及豆荚的数字图像，经像素标定与形态特征重构自动解算数量、粒型几何参数、千/百粒重、穗部形态及品质分级指标，将传统依赖游标卡尺与人工计数的主观经验性考种转化为客观、可重复、高通量的数字化表型数据采集过程，属现代作物遗传育种、种子质量检验与产量构成分析的关键工具。

一、系统构成与测量原理

硬件组成

成像单元：A3幅面2200万像素高拍仪或1600 dpi平台式透扫仪，配合超薄LED透射背光板（带自动像素标定刻度），消除籽粒表面反光与投影阴影；部分型号配11英寸平板电脑集成1300万像素摄像头与便携可调背光板，支持田间原位考种。

称重模块：考种背光板与高精度电子天平一体化设计，RS232串口自动传输称量质量至软件，无需手工录入即可联动计算千粒重/百粒重；独立可视化OLED屏显示实时重量。

辅助配件：透明种子托盘、玉米果穗定位槽、截面定位夹具、豆荚平铺压板；可选配条码扫码枪快速录入品种编号。

成像与解算原理

将脱粒籽粒单层平铺于背光托盘（或果穗/截面置于定位槽），高分辨率采集俯视图像。软件采用Otsu最大类间方差法区分目标与背景，对接触粘连颗粒运用凹点匹配策略与分水岭算法切割分离，逐粒提取最小外接矩形解算粒长、粒宽、长宽比、投影面积、周长及圆度；结合天平传入的质量值按统计学公式自动推算千粒重（TKW）与百粒重。水稻结实率模块依据透射光灰度差异区分实粒与空秕粒并计算结实率百分比；玉米果穗模块提取穗轴轮廓解算穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数及左右穗缘角；深度学习分类器基于颜色空间（RGB/Lab）与形态差异自动标记饱满粒、瘪粒、破损粒及霉变粒。

二、核心检测功能

1、高清成像，精准分析： A3幅面，2200万像素，分辨率4896*3672的高拍仪。超薄的背光光源板，自然光与自带全新超高LED补光灯，超薄透明并带有自动标定功能的种子托盘，铺上种子后无阴影，使粒型计算精准。

2、称重背光一体式设计：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。

3、可视化称重台： 2.1英寸OLED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。

4、多用途显示台：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）。

5、图像检索：可以任意放大、缩小、局部观察功能，能精准显示种粒外接矩形，方便查看结果。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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，并支持通过热敏打印机将分析数据打印出来。

10、支持数据上传至云平台，可以保存查看和下载数据。

11、软件加密：软件采用动态二维码加密+软件锁加密，防止丢失。

12、可选配扫码枪：使用扫码枪可快速添加品种名称，节省用户时间，提高实验效率。

三、典型应用领域

作物遗传育种与种质筛选：F₂分离群体、RIL群体、关联分析（GWAS）群体及核心种质的高通量考种，量化粒型、千粒重、穗部性状的品种间差异，为QTL定位与分子标记辅助育种提供高密度表型数据。

种子企业与质检机构：入库原料、加工中间品及成品种子的数粒精度、尺寸均匀度、千粒重、异型粒比例快速检测，满足种子检验客观性与溯源性要求。

栽培生理与产量构成研究：不同播期、密度、水肥及胁迫处理下精确量化穗粒数、千粒重及籽粒大小分布变化，解析产量形成机理。

专用加工原料筛选：依据批量籽粒大小、形状、色泽均一性筛选符合制粉、榨油、酿造等特定加工需求的品种材料。

农业院校实验教学：直观演示种子形态学测量原理与图像处理技术在农产品品质检测中的应用。

四、学术价值评述

托普云农TPKZ系列自动考种仪以国产机器视觉与深度学习方案取代人工手数、游标卡尺测量及目测分级，克服了传统考种效率低（大群体耗时占比超60%）、主观误差大（不同操作者差异显著）及无法获取单粒分布信息的局限，使作物考种从经验描述进阶为亚像素级可重复量化的数字表型参数，是作物育种室、种子质检中心及表型组学研究中具代表性的本土化高通量考种装备。

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