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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