PhenoPlot®悬浮双轨式表型成像分析系统

PhenoPlot^®悬浮双轨式表型成像分析系统，由悬浮双轨式表型扫描成像台架、表型光谱成像传感器及分析软件构成。本系统采用STP（sensor-to-plant）技术及“双轨式”Y轴设计方案，X轴横跨“双轨式”Y轴并可沿Y轴平稳滑行，带动表型光谱成像传感器扫描成像，高度可通过Z轴升降JZ调控，从而实现XYZ三轴全方位无死角扫描成像。可用于大田原位（in-situ）作物/植物表型成像分析、盆栽植物或蒸渗仪系统植物/作物表型成像分析及植物-土壤光谱成像分析等。

主要功能特点：

1) 悬浮轨道设计，安装成本低，占地空间小，有效避免“龙门吊”（需铺设地面轨道）由于笨重和地面轨道铺设工程造成的农田污染、破坏和耕地占用

2) 可对大田Plot 样地作物/植物，或对基于Soiltron蒸渗仪ZL技术的iPOT培养盆、大型Plot样方进行原位表型成像测量分析、生理生态研究、胁迫与抗性评估、种质资源研究检测、N含量评估等

3) 配备400-1000nm高光谱成像、900-1700nm高光谱成像、红外热成像等光谱成像传感器

4) 配备表型监测系统，包括NDVI/PRI监测、冠层温度监测、空气温湿度及PAR监测

5) XYZ三轴全自动扫描成像分析，确保大田样方无死角覆盖

6) 系统集成表型大数据管理服务器及数据库，可远程采集、传输、管理光谱成像表型大数据，与用户现有数据管理平台实现对接

7) 触摸屏控制，嵌入式操作系统，全中文地面站软件，可无线操控平台运行

8) 采用星型组网物联网技术，兼容5G通讯技术，可实现异地远程控制等功能

9) 内置温湿度、光照度、GPS、时钟（时钟可根据GPS信息自动校准）

10) 支持组合命令（Protocols），可实现自动运行protocols

11) 可选配全波段光源，适用于温室内模拟太阳光对作物/植物进行表型光谱成像监测

主要技术指标：

1) 悬浮轨道跨度（X轴）：5m（可客户定制其它规格），长度（Y轴）20m（可客户定制其它长度），高度2m

2) 平台移动参数：速度1-40mm/s可调，精度优于1cm

3) 组合命令：可设置10条命令protocols，可实现系统自动运行

4) 控制系统：嵌入式操作系统，PC端全中文操作软件，可无线操控平台运行

5) 触控屏：10英寸触摸显示屏，集移动扫描、同步升降、光源开关、快门触发及温湿度、光照度等显示于一体

6) 内置传感器：温湿度、光照度、GPS、时钟（时钟可根据GPS信息自动校准）实时显示并记录存储，可上传服务器数据库，用于事后分析及追溯管理

7) 通信及遥控：CAN总线通讯，兼容5G技术，可实现异地远程操控系统运行

8) 传感器网络：采用星型组网物联网技术，实现内置传感器、GPS、光源和自动浇灌（选配）等模块与主控系统无线互联，可自由扩展其他传感器

9) 400-1000nm高光谱成像分析单元

a) 光谱波段：400-1000nm，通道数224，MROI功能（可自由选择波段）

b) 光谱分辨率FWHM：5.5nm

c) 空间像素：1024像素

d) 信噪比及帧频：600:1、330FPS（满帧）

e) 测量参数：可成像测量分析作物生化、生理指标、光利用效率、健康指数、覆盖度、胁迫等多种参数，如：归一化植被指数NDVI、NDVI_705、mNDVI₇₀₅、GNDVI，光化学指数PRI，脱镁作用指数NPQI，叶绿素相关指数MCARI、TCARI、NPCI、GCI、LCI，花青素指数ARI1、ARI2，类胡萝卜素指数CRI1、CRI2，盐胁迫指数LSI，水波段指数WBI，增强植被指数EVI，红边指数VOG1、VOG2、VOG3、REPI，Carter指数CI，Lichtenhaler指数LI，优化土壤调整指数OSAVI、GSAVI、GOSAVI，绿度指数GI、SGI，绿叶指数GLI，比值指数SR、mSR₇₀₅、SRPI、RGRI、GRVI、IPVI，差值指数DVI、GDVI，大气阻抗指数ARVI、GARI，三角植被指数TVI，Zarco-Miller指数ZMI。

大田水稻原位生长监测

10) 900-1700nm高光谱成像分析单元

a) 光谱波段：900-1700nm，通道数224，MROI功能（可自由选择波段）

b) 光谱分辨率FWHM：8nm

c) 空间像素：1024像素

d) 信噪比：1000:1

e) 帧率： 670FPS（满帧）

f) 测量参数：可成像分析评估作物N素含量、水分含量指标与水分胁迫等，如归一化氮指数NDNI、归一化木质素指数NDLI，叶面积检测指数LAIDI，水分胁迫指数MSI，归一化水指数NDWI等

11) 科研级红外热成像

g) 分辨率 640x512 像素

h) 温度范围-25～150℃，温度分辨率 0.03℃

i) 具视频模式和快照模式

j) NUC功能以获得高质量高稳定性热成像图，插值功能可形成平滑热成像图

k) 具备热成像自动分级分级功能

l) 14种调色板，可随意选配不同假彩成像

m) 多点温度及黑体校准并具校准证书

n) 专业温度分析软件，可形成温度分布曲线、IOR点线区域温度分析、频率直方图、3D温度分布图等

12) 叶绿素荧光成像：

a) FluorCam叶绿素荧光成像技术，通过XYZ三维自动扫描定位，可原位（in-situ）监测作物叶绿素荧光，分析其光合生理、光合效率（有效光量子产量等）、胁迫及抗性等

b) 可在线成像分析叶绿素荧光参数、无人值守自动运行叶绿素荧光成像分析

c) JZ定位FC叶绿素荧光成像分析，单次叶绿素荧光成像分析面积35x45mm

d) 3色4组LED激发光源：620nm脉冲调制测量光，620nm红色、5700K白色双色光化学光源，735nm远红光用于测量Fo’等

e) 光化学光ZD1000µmol.m^-2. s^-1可调，饱和脉冲3900µmol.m^-2. s^-1

f) 可自动运行Fv/Fm、Kautsky诱导效应、荧光淬灭分析、光响应曲线等protocols

g) 50多个叶绿素荧光自动测量分析参数，包括：Fv/Fm、Fv’/Fm’、Y(II)、NPQ、qN、qP、Rfd、ETR等，自动形成叶绿素荧光参数图

h) 自动同步显示叶绿素荧光参数及参数图、叶绿素荧光动态曲线、叶绿素荧光参数频率直方图

i) 可对植物叶片、果实等不同组织进行叶绿素荧光成像分析

j) 专业高灵敏度叶绿素荧光成像CCD，帧频50fps，分辨率720x560像素，像素大小8.6x8.3µm

13) 表型监测系统（选配）：包括NDVI/PRI监测、冠层温度监测、空气温湿度及PAR监测

14) 可选配植物生理生态监测（客户定制）：包括叶面温度、叶面湿度、茎流、茎杆生长、果实生长、叶片叶绿素荧光监测及光合作用监测等

应用领域

Ø 大田作物原位生长监测、产量评估

Ø 植物表型与形态学研究

Ø 作物干旱胁迫监测及灌溉管理

Ø 病虫害监测与FZ

Ø 作物育种及抗性筛选

Ø 生物多样性及种质资源调查

RGB NIR NDVI

大田玉米高通量表型监测