移動式單軸龍門表型采集分析系統

一、產品介紹

移動式單軸龍門表型采集分析系統是針對室內、田間或溫室條件下植物表型鑒定需求設計的，集植物表型圖像采集與分析功能于一體的高通量平臺。采用單軸小門架精簡設計形式，可人工推行，成像傳感器可自動移動定位到植物區域并懸停到植物上方，根據植物高度自動調整相機進行成像采集和表型解析；中央成像單元支持配置多種類型成像傳感器，提高采集效率；支持硬件尺寸定制，有效保障平臺與建設需求的高度適配。

二、適用場景

移動式單軸龍門表型采集分析系統適用于田間或溫室內場景下的地栽植物或盆栽植物原位高通量表型的采集與分析，可配合環境類監測系統共同使用。適應田間環境、作物栽培要求、用戶實驗要求以及作物生理要求，可用于實驗應用中的生長研究、逆境響應、病害研究等多種場景。

三、功能特點

1、自動化高度集成：高度集成硬件控制與軟件分析，用戶可遠程進行采集、分析、管理數據，實現全自動、高通量的植物表型應用；

2、傳感器靈活配置：可集成配置可見光成像、高光譜成像（400-1000nm）、紅外熱成像多類型成像傳感器類型；

3、配置氣象環境監測：支持配置氣象傳感器，實時監測并記錄植物生長環境的溫度、濕度、光照強度等環境氣象數據；

4、配備數據采集與分析軟件：集成多種光學傳感器采集接口，可在軟件上操作系統進行各成像單元的自動化采集與分析，植物圖像和分析結果自動儲存到軟件平臺；

5、自動化參數解析：內置作物解析模型算法，采集后自動按照時序進行對應圖像的分析，根據可見光、高光譜、熱紅外等成像模塊自動解析多項作物表型參數和生理參數；

6、可見光成像分析功能：主要分析作物顏色、形態及紋理參數，可測量包含作物總面積、綠葉面積、綠葉面積占比、分形維數、內接矩面積、內接矩寬度、高度、周長面積比、總面積最小內接矩面積比、凸包面積、可見葉片邊緣長度、作物持綠特性、卷葉程度、枯死葉比例、植株緊湊度、植株伸展度、株型分散度等；

7、高光譜成像單元：基于植物光譜反射信息，可實現植物冠層光譜特征曲線的計算，以及光譜指數如NDVI、GVI等三十個常用植被指數的獲取，葉綠素含量、冠層氮含量等生物學參數的分析，用于解析植物組分含量變化、營養狀況以及病害發生情況；

8、紅外熱成像單元：檢測植物表面的溫度分布，可獲取冠層溫度數據，可形成溫度分布圖、區域溫度分析，可根據用戶需求反演干旱研究、灌溉研究等相關模型；

9、ROI選區分析功能：支持對圖像進行自動或手動ROI區域劃選和分析，對比不同區域的高光譜反射信息、溫度信息對比等；

10、數據可視化分析：支持對測量的數據進行進一步分析展示，如可根據時間序列圖進行柱狀圖、曲線圖等進行展示，便于直觀感知數據變化趨勢和進一步挖掘；

11、數據查詢導出：平臺自動存儲歷史數據記錄，提供多種任意查詢條件對歷史數據進行查詢，支持對數據的圖表結果進行導出；

12、系統安全設計：系統具有限位裝置、急停按鈕等安全保護裝置，配有故障警報裝置，保障操作安全性，停機、故障、離線等情況不影響系統穩定性；

13、數據安全性保障：數據在本地自動存儲，采用安全傳輸模式，儲存空間無限擴容，保障用戶需求的同時保障數據安全；

14、系統定制化設計：可配合用戶實驗開展需求設計，根據不同作物定制化不同實驗檢測方案，定制化軟件開發，所有軟件保證長期更新升級。

四、技術參數

1. 單軸龍門移動平臺

單軸運行平臺：X軸Z軸可編程控制的全自動化平臺，可控制整個中央成像單元移動（可在水平X軸上移動，可在Z軸上下升降）；

平臺尺寸：長寬高2.7m*1.1m*2.9m，可測高度≤1m的植物，平臺尺寸可定制；

移動行程：X軸行程0~1350mm，Z軸行程0~500mm；

成像視野長寬2540*900mm，拍攝物距850mm；

工作環境：溫度0~50℃，濕度≤90%RH

2. 可見光成像單元

相機像素：2500萬

成像分辨率：5120×5120

像元尺寸：×2.5μm

采集幀率：1秒/幀

3. 高光譜成像單元

光譜范圍：400~1000 nm

光譜波段：224

光譜分辨率：5.5 nm

空間像素數：1024

像素大小：8x8μm

檢測器：CMOS

空間像素數：≥1920×1920

信噪比：≥600/1

光源：低頻閃高光質鹵素燈光源

4. 紅外熱成像單元

測溫范圍：-40～150℃

測溫精度：±2°C或讀數的 ±2%

成像分辨率：640*480