龙门式高通量表型采集分析平台(地轨式)

功能特点

  1. 多场景应用:可进行田间或室内场景下的作物高通量表型参数的采集与应用,适应田间环境、作物栽培要求、用户实验要求以及作物生理要求,满足不同种植密度的田间作业需求。‌
  2. ‌多模态成像系统‌:集成RGB相机、多光谱及高光谱传感器,支持叶片形态、叶绿素含量及水分胁迫检测。
  3. 配置360度旋转平台与激光扫描装置,实现植株三维重建,可解析株高、冠层体积等参数(精度±1.5 mm)‌。
  4. ‌智能控制单元‌:内置环境传感器模块,实时监测并记录环境参数,包括空气温湿度、光照强度及土壤墒情数据等‌。
  5. ‌环境适应性‌:轨道系统采用防腐涂层与密封轴承,支持全天候田间运行‌。
  6. XYZ三轴自动移动:系统基于PCL全自动控制系统,实现中央成像单元全程自动化移动和采集运行,减少人工操作误差。
  7. 配备数据采集与分析软件:集成多种光学传感器采集接口,可在软件上操作系统进行全自动运行和各成像单元的采集与分析,分析结果自动储存到实验数据。
  8. 高通量数据采集:高度集成多类型、多维度成像单元的采集与分析,单日可处理超5000株样本(根据成像配置)。
  9. 自动化参数解析:系统自动内置作物解析模型算法,根据搭载的成像模块直接自动解析100多项植物表型参数和生理参数;
  10. 搭载AI算法分析:对测量的数据进行进一步AI分析,生成生长曲线与胁迫响应图谱,可生成PDF报告及可视化图表,兼容R语言统计工具‌。
  11. 安全设计:系统具有限位装置、急停按钮等安全保护装置,配有故障警报装置,保障操作安全性,停机、故障、离线等情况不影响系统稳定性。
  12. 数据安全:数据采用安全传输模式,储存空间无限扩容,保障用户需求的同时保障数据安全。
  13. 定制化设计:可配合用户实验开展需求设计,根据不同作物定制化不同实验检测方案,定制化软件开发,所有软件保证永久更新升级。

 

技术参数

龙门移动单元

  • 龙门架尺寸:跨度2~12 m,长度20m,可定制化设计
  • 龙门架高度:3~6m,可定制化设计
  • 最大承载能力:200 kg
  • 轨道重复定位精度:±0.5 mm
  • 运行速度:0~4m/秒,变频调速
  • 定位方式:激光条码绝对认址定位
  • 工作环境:温度范围:-20~50℃,湿度范围:30%~90%RH

可见光成像单元

  1. 传感器类型:全彩高分辨率RGB工业相机
  2. 相机像素:1230 万像素
  3. 测量参数:包含作物总面积、绿叶面积、绿叶面积占比、分形维数、内接矩面积、内接矩宽度、高度、周长面积比、总面积最小内接矩面积比、凸包面积、可见叶片边缘长度、作物持绿特性、卷叶程度、枯死叶比例、植株紧凑度、植株伸展度、株型分散度等。

光谱成像单元

  1. 高光谱成像波长范围:400~2500 nm(400~1000nm,900~1700nm,1000~2500nm)
  2. 多光谱成像波长范围:4/6/8通道波段(400~1000nm)
  3. 光谱分辨率:5nm(高光谱)
  4. 高光谱测量参数:计算植物冠层光谱特征曲线,以及光谱指数如NDVI、GVI等三十个常用植被指数的获取,叶绿素含量、冠层氮含量等生物学参数的分析,用于解析植物组分含量变化、营养状况以及病害发生情况。

激光雷达单元

  1. 激光等级:一级安全激光
  2. 测距范围:1~20mm
  3. 采集视场角:水平360°,垂直300°
  4. 深度精度:<3mm@1m
  5. 测量参数:株高、叶面积、叶面积指数、投影面积、植物群冠层覆盖度、植物群冠层高度均值、植物群冠层幅长均值、植物群冠层幅宽均值、叶面积密度等。

红外热成像单元

  1. 测温范围:-40至+150℃,+100至+650℃,+300至+2000℃(可选)
  2. 测温精度:±2℃或读数的±2%
  3. 分辨率:640 *480pixel
  4. 焦距:6mm或类似
  5. 热灵敏度/NETD:<0.05℃@+30℃/50mK
  6. 空间分辨率(IFOV):68mrad
  7. 探测器像素间距:17µm
  8. 探测时间常数:典型值8ms
  9. 测量参数:可计算冠层平均温度、最高温度、最低温度,可形成温度分布图、区域温度分析。

 

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