實驗室桁架植物表型平臺的簡單介紹

實驗室桁架植物表型平臺的詳細信息

簡介

實驗室桁架植物表型平臺是一種在溫室或人工氣候室中，利用可移動桁架，搭載一種或多種表型信息獲取模塊，可以全自動、高通量獲取大量中小型植株表型信息的植物表型平臺系統。桁架搭載成像系統達到植物樣品上方進行拍攝，植物樣本在整個測量過程中不必移動，減少外界因素對植物生長的干擾。

系統組成

桁架式行走裝置：

可搭載成像系統，使成像系統可移動至所需測量的植物樣本上方，對植物樣本進行表型數據采集。
成像系統：

成像系統中包含可見光相機、多光譜/高光譜相機、熱紅外相機、激光掃描儀等表型測量設備，補光鹵素燈，工控機控制系統等子系統。
軟件分析系統：

軟件分析系統中包含成像設備控制系統、數據采集與存儲系統、數據分析系統、數據統計與可視化展示系統、報警監控系統等。

系統功能

可見光成像：

可獲取單株投影面積、單株葉片數量、單株投影周長、單株投影凸包長/短軸等植物單株表型信息。測量精度±5mm。
可獲取單葉片面積、單葉片周長、單葉片凸包長/短軸、單葉片顏色比例分析等植物葉片表型信息。測量精度±5mm。
可獲取植物可見光顏色構成比例、單株生長歷程回放等植物生長狀態信息。
多光譜/高光譜成像：

可獲取歸一化指數（NDVI）、簡單比值指數（SR）、最優化土壤調整植被指數（OSAVI）、綠度指數（G）、比值植被指數（RVI）、差值環境植被指數（DVIEVI）、綠光歸一化差值植被指數（GNDVI）等植被指數信息。
改進的葉綠素吸收反射指數（MCARI）、改進的葉綠素吸收反射指數（1MCARI1）轉換類胡羅卜素指數（TCARI）、三角植被指數（TVI）、ZMI指數、簡單比值色素指數（SRPI）、歸一化脫鎂作用指數（NPQI）、光化學植被反射指數（PRI）、歸一化葉綠素指數（NPCI）Carter指數、SIPI指數、Gitelson－Merzlyak指數、花青素反射指數1。
可獲取植物含水量、植物含氮量、植物葉綠素含量等植物生理指標信息。
熱紅外成像：

可獲取植物表面溫度信息與溫度分布情況信息，進而分析植物蒸騰等問題。
激光掃描成像：

可獲取植物3D點云模型，進而獲取植物高度、3D葉面積、投影葉面積、數字生物量、葉片角度、葉面積指數、葉片覆蓋率等植物株型信息。

型號分類

根據植物種植區不同，實驗室桁架植物表型平臺可分為苗床型與培養架型。
苗床型

苗床型植物表型平臺采用單層苗床作為植物種植區，適用于中型植物，如水稻、小麥的全生長期表型信息獲取。選用苗床作為植物生長區，同等空間可種植植物樣品數量少，空間利用率較低。苗床型植物表型平臺在表型信息獲取過程中基本上無需人工干預。
培養架型

培養架植物表型平臺采用培養架作為植物種植區，適用于擬南芥等小型植物，與水稻幼苗、小麥幼苗等中型植物幼苗的表型信息獲取。選用培養架作為植物生長區，同等空間可種植植物樣品數量多，空間利用率更高。培養架植物表型平臺在表型信息獲取過程中需要人工抽拉培養架層板。

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