植物表型成像系统
型 号：慧诺瑞德
制 造 商：TraitDiscover
产 地：中国
购买年份：2023年
存放地点：公共实验平台
管理人员：陈丽
联系电话：027-87700819
仪器的用途：
基于现有地块实际情况，定制化搭建可以自动化纵向移动的龙门式植物表型成像研究平台——植物表型成像系统，平台上搭载先进的光合表型成像单元、可见光成像单元、三维激光扫描成像单元和红外热成像单元，实现对田间大批量植物的全自动、高通量、高精度测量，获取植物的光合生理、抗逆生理、形态结构、色素、光谱特性等表型性状参数。
仪器的技术参数：
1.1 功能：对约450m2 （10m×45m）范围内所有植物进行全自动、高通量、高精度表型组学性状测量，可进行光合表型、可见光成像、三维激光扫描成像、红外热成像数据的测量。
1.2 移动扫描平台及自动化控制系统
1.2.1 平台结构：龙门式结构，根据现场情况定制化设计
1.2.2 三轴运行平台：X、Y、Z三轴可编程控制的全自动化平台
1.2.3 X轴主梁跨度：X轴主梁跨度≥8m
1.2.4 Y轴可移动长度：Y轴可移动长度≥40m
1.2.5 Z轴可升降范围：Z轴可升降1.0～1.5m
1.2.6 工作方式：匀速扫描模式和快速重复定位模式
1.2.7 手动控制功能：可手动控制，触摸屏实时显示和检测各运动电机及伺服器状态，实现XYZ三轴移动和控制，对各类传感器进行触发以及测控
1.2.8 远程控制功能：可远程控制，可远程访问并查看平台运行状态，控制平台开始或停止数据采集任务
1.2.9 移动平台局域网：采用工业级路由器或交换机，搭建移动平台局域网，实现运动控制系统、传感器系统、数据中心的数据交互
1.2.10 运行速度：0-10 cm/s，用户可自定义运行速度
1.2.11 重复定位精度：移动平台重复定位精度＜5mm
1.2.12 预留水质多参数仪YSI EXO2的硬连接杆、预留高光谱扫描成像单元接口一套（覆盖380nm-1700nm）的安放位置和连接线缆
1.3 光合表型成像单元
1.3.1 六合一成像：同步获取叶绿素荧光成像、叶绿素成像、花青素成像、NDVI成像、RGB可见光成像、近红外成像等。
1.3.2 叶绿素荧光成像：调制与非调制兼具
1.3.3 成像面积：≥25cm×25cm
1.3.4相机分辨率：≥500万像素
1.3.5 Bin功能：支持1×1 和2×2两种Bin模式
1.3.6 ROI功能：支持对单个或多个自定义区域进行独立分析，支持批量自定义区域，支持对多孔盘或穴盘的批量分析
1.3.7 调制叶绿素荧光成像参数：Fo、Fm、Fv/Fm、Fs'、Fm'、Fo'、Fq'/Fm'=Fv'/Fm'、NPQ
1.3.8 非调制叶绿素荧光参数：OJIP曲线、Fo、Fi、Fi'、Fm、Fi'/Fm'、1-Fi/Fm、PI
1.3.9多光谱成像参数： NDVI成像、RNIR成像、RChl成像.、RAnth成像、RRed成像、RGreen成像、RBlue成像、叶绿素指数成像、花青素指数成像
1.3.10 参数分级功能：支持对任意参数进行多区间分级，支持对分级区间自定义显示颜色，支持将分级成像结果叠加到可见光图像上进行展示
1.3.11 数据批量处理：支持一键批量处理，并可将数据导出至Excel
1.3.12 图像批量处理：支持一键批量处理和保存多个参数图像
1.3.13 表型参数分析方式：内置算法自动分析，无需自行开发算法
1.4 可见光成像单元
1.4.1 分辨率：≥2000万像素
1.4.2 传感器类型：CMOS
1.4.3 最大帧率：≥5.9fps（5472×3648条件下）
1.4.4 曝光时间：应包含46μs～2sec，可调
1.4.5 Binging：至少支持1×1，2×2，4×4
1.4.6 数据接口：至少包含Gigabit Ethernet（1000 Mbit/s）兼容Fast Ethernet（100 Mbit/s）
1.4.7 供电：电压范围5～15VDC，支持POE供电
1.4.8 镜头接口：C-Mount
1.4.9可见光成像参数：应包含植株数目、轮廓面积、长度、宽度、凸包点数、凸包面积、凸包面积/轮廓面积、最小外接圆(质心、半径、面积)、最小外接矩形(长、宽、面积、角度、alpha)和骨架等
1.5 三维激光扫描成像单元
1.5.1 测量原理及功能：运用线性推扫激光技术，“Sensor to Plant”工作模式，可搭载于高通量表型平台上，稳定获取植物原始三维点云图像数据，用于植物的三维形态结构测量
1.5.2扫描速度：至少应满足1200Hz～5kHz
1.5.3测量精度：≤1mm
1.5.4 点云分辨率：X轴分辨率≤0.8mm；Z轴分辨率≤0.6mm
1.5.5 Z轴线性度 ≤0.05
1.5.6净空距离：≤65cm
1.5.7有效测量高度范围：≥135cm
1.5.8表型算法：应包含但不限于内置三维算法，至少包括株高、叶面积、叶面积指数、投影面积、外接矩形面积、数字生物量、光穿透深度、叶片直立度等表型参数
1.5.9 数据输出：采用excel报表形式，能够将小区/单元和品种信息、材料处理形式关联，批量输入表型数据结果等
1.5.10 防护等级：至少为IP67
1.5.11 接口：千兆以太网
1.5.12供电：48VDC（20W），且波动范围不超过±10%
1.6红外热成像单元
1.6.1 传感器类型：非制冷微辐射热计
1.6.2 分辨率：640×480像素
1.6.3测温精度：±2℃或度数的±2%（取较大者）
1.6.4 测温范围：-20℃～150℃
1.6.5 采样频率：7.5Hz/30Hz/50Hz
1.6.6 调色板类型：白热-黑热-铁红-彩虹-冰火等
1.6.7 数字视频：RJ45网口，输出无损数字图像，使用PC端数字解析
1.6.8接口：1000MB网口、直流电源接口、模拟视频口、2路光隔离IO口
1.6.9供电：12V/DC（稳定功耗4.8 W，峰值功耗6.0W）
1.6.10工作环境：-10℃～60℃，5%～95%RH，非冷凝
1.6.11运输环境：-40℃～70℃，5%～95%RH，非冷凝
1.7 数据中心
1.7.1 多源多维数据采集功能：同一个软件平台，实现对光合表型成像单元、可见光成像单元、三维激光扫描成像单元、红外热成像单元的数据采集
1.7.2 数据存储分析功能：数据中心具备原始图像存储，图像批量分析功能，分析结果自动存储到数据表格中
1.7.3 账户管理功能：具备账户管理功能，针对不同权限的用户，实现多级账户管理，子账户之间相互不干扰
1.7.4 实验布局功能：具备实验布局功能，根据地块和系统实际尺寸，分田块(Block)、小区(Plot)和单元(Unit)三个级别进行实验布局和自动化测量设置，所有设置和特点实验直接关联
1.7.5 测量任务功能：根据特定实验所需的田块和小区/单元布置，及所需的传感器和所需的测量时间节点，生产测量任务，测量任务和账户分级权限关联
1.7.6 批量设置功能：针对小区/单元尺度的数据，允许通过excel报表的形式，将小区/单元和植物材料及实验处理关联起来后批量导入软件中
