PlantScreen-R移動式植物表型成像分析系統(tǒng)

      PlantScreen-R移動式植物表型成像分析系統(tǒng)（PlantScreen rover system）為大型移動式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)（Rover FluorCam）的升級版，4個(gè)輪子帶驅(qū)動，以便于大田移動，適于溫室及野外大田作物原位表型成像分析測量，具備PlantScreen幾乎所有成像分析功能及表型大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫等。PlantScreen-R移動式植物表型成像分析系統(tǒng)標(biāo)配為RGB成像分析、FluorCam（35x35cm）葉綠素?zé)晒獬上穹治?，可選配高光譜成像、紅外熱成像、3D激光掃描等功能模塊，成像高度可調(diào)（標(biāo)配高植株高度可達(dá)1m），是田間作物高通量表型分析、植物生理生態(tài)研究的重要儀器設(shè)備，可直接對野外植物或田間栽培作物進(jìn)行原位成像測量分析，還可與SoilTron多功能小型蒸滲儀配合使用，直接對SoilTron培養(yǎng)植物進(jìn)行成像分析。

主要技術(shù)特點(diǎn)：

• 結(jié)構(gòu)緊湊，配置靈活，功能全面，大田等環(huán)境使用方便，非損傷、高通量，表型大數(shù)據(jù)采集與在線分析并可視化展示
• *進(jìn)的FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)，是作物生理生態(tài)功能性狀的*分析技術(shù)，配備*的高靈敏度葉綠素?zé)晒獬上耒R頭，大量參考文獻(xiàn)和應(yīng)用案例
• 可選配不同的表型成像分析模塊：

• 葉綠素?zé)晒獬上駟卧?，單幅成像面積35cm x 35cm
• RGB可見光成像分析單元
• 高光譜成像分析單元，有VNIR高光譜和SWIR高光譜供選配
• NIR（近紅外）成像單元，用于對植物水分狀態(tài)分析
• 紅外熱成像分析單元，用于對植物干旱脅迫、氣孔導(dǎo)度成像分析
• 3D激光掃描單元，用于對作物3D成像和形態(tài)結(jié)構(gòu)分析

• 可選配大田環(huán)境監(jiān)測單元或定制網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測方案、微環(huán)境監(jiān)測方案，如空氣溫濕度與太陽輻射/PAR（光合有效輻射）監(jiān)測、土壤水分溫度與鹽分監(jiān)測（不同點(diǎn)或不同剖面深度）、降雨量監(jiān)測、CO2/O2測量監(jiān)測等
• 可選配作物根系監(jiān)測方案
• 可選配冠層溫度監(jiān)測、冠層光譜監(jiān)測、冠層O2與CO2監(jiān)測等

技術(shù)指標(biāo)：

• 主機(jī)框架平臺：標(biāo)配為鋁制結(jié)構(gòu)，具4個(gè)驅(qū)動輪便于大田移動，高度可調(diào)（標(biāo)配植株高高度可達(dá)100cm）；可選配其它農(nóng)具車式平臺（需客戶定制）

• FluorCam葉綠素?zé)晒獬上穹治觯ㄔ敿?xì)指標(biāo)參見FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)），用于植物生理功能性狀如光合效率、脅迫與抗性篩選等

• 成像面積：35×35cm
• 橙色620nm LED脈沖調(diào)制測量光源，用于測量小熒光Fo等
• 雙色光化學(xué)光，橙色620nm LED和冷白LED光源
• 冷白LED飽和光閃，大光強(qiáng)4000 µmol(photons)/m².s，用于測量大熒光產(chǎn)量Fm等
• 735nm LED紅外光源用于測量Fo’等
• 高靈敏度CCD傳感器鏡，分辨率1.4M，A/D 16比特，具備視頻模式和快照模式
• 測量參數(shù)：Fo、Fm、Fv、Fo'、Fm'、Fv'、Ft、Fv/Fm、Fv'/Fm'、PhiPSII、NPQ、qN、qP、Rfd、ETR等，用于分析植物光合效率、適合度、生物與非生物脅迫及作物抗性、恢復(fù)力等
• Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析等完備自動化測量程序（protocols）與測量參數(shù)，如Fv/Fm程序測量時(shí)間僅需10s
• 葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)在線分析，包括柱狀圖、測量參數(shù)圖、數(shù)據(jù)表格等，具備自定義圖像分割等功能

3) RGB成像，用于植物形態(tài)結(jié)構(gòu)與顏色成像分析

a) CMOS彩色傳感器，分辨率5MPix、2560 x 1920（可選配12MPix鏡頭）、1/2”、14.1fps，像素大小2.2μm

b) 測量參數(shù)：葉面積、植物緊實(shí)度／緊密度、葉片周長、偏心率、葉圓度、葉寬指數(shù)、植物圓直徑、凸包面積、植物質(zhì)心、生長高度、相對生長速率等

c) 可進(jìn)行顏色分割分析、植物適合度評價(jià)、實(shí)驗(yàn)生長期葉面積動態(tài)變化比較分析、綠度指數(shù)、顏色分級分析（健康綠色、亮綠色、暗綠色、其他顏色）等表型參數(shù)

4) 紅外熱成像，用于氣孔導(dǎo)度、干旱脅迫指數(shù)及其它脅迫成像分析

a) 成像傳感器：焦平面陣列微測熱輻射計(jì)，分辨率 640×480 像素，靈敏度30mK（0.03°C），波段7.5-13μm

b) 溫度范圍 -20 – 120℃，分辨率<0.03℃@30℃/30mK

c) 具備溫度動態(tài)Protocols，光照強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、熱成像分布數(shù)據(jù)同步獲取，以研究分析植物溫度分布動態(tài)等

d) 具備溫度參考傳感器（reference sensors）

e) 測量參數(shù)：植物每一點(diǎn)的實(shí)際溫度，植物表面溫度分布圖

5) NIR近紅外成像分析單元：用于成像監(jiān)測分析植物水分狀態(tài)分布，具備假彩調(diào)色板，可以方便對比分析，快速監(jiān)測脫水植物，因而可以監(jiān)測評估干旱脅迫條件下植物水分的動態(tài)變化響應(yīng)及水分利用效率等

a) 可與RGB成像形態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)及FluorCam光合效率參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析等；可完整記錄追溯干旱過程與復(fù)水過程的動態(tài)響應(yīng)等

b) 通過測量水分吸收光譜和940nm參考光譜，有效避免環(huán)境光及陰影效應(yīng)

c) InGaAs傳感器，有效芯片大小9.6x7.7mm，波段范圍900－1700nm，分辨率638x510像素，幀頻118fps，A/D 14比特

6) 3D激光掃描分析，可建立3D點(diǎn)云模型，用于植物形態(tài)結(jié)構(gòu)分析，可分析植物結(jié)構(gòu)、生物量、葉片數(shù)量、葉面積、葉片傾斜角度、植物高度等結(jié)構(gòu)形態(tài)參數(shù)

7) 表型組學(xué)研究分析系統(tǒng)：包括客戶端應(yīng)用服務(wù)器、可編程序邏輯控制器及專業(yè)分析軟件等

a) 自動控制與分析功能：具備用戶定義、可編輯自動測量程序（protocols），根據(jù)用戶設(shè)定程序自動完成全部實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)結(jié)果自動存儲并分析，分析的數(shù)據(jù)結(jié)果可自動以動態(tài)曲線的形式顯示

b) 觸摸屏操作界面，在線顯示植物狀態(tài)（可視化）、光線強(qiáng)度、分析測量狀態(tài)及結(jié)果等

c) 所測量的所有數(shù)據(jù)都是透明的、可以追溯的

d) 具備用戶權(quán)限分級功能，防止其他人員誤操作影響實(shí)驗(yàn)

e) 廠家遠(yuǎn)程故障診斷，軟件*升級