高光譜高通量表型成像係統是什麽？

是一種集植物表型圖像采集與(yu) 參數分析功能於(yu) 一體(ti) 的高通量平台，專(zhuan) 為(wei) 大中型溫室條件設計。以下從(cong) 係統構成、功能特點、技術參數、應用場景及發展趨勢五個(ge) 方麵進行詳細介紹：

一、高光譜高通量表型成像係統構成

主要由以下單元組成：

自動化傳(chuan) 送單元：采用流水線傳(chuan) 送形式，將植物傳(chuan) 送至成像暗室進行成像和解析，實現植物樣品的自動傳(chuan) 送與(yu) 定位。

多維傳(chuan) 感融合圖像成像單元：可搭載可見光二維、可見光三維、高光譜等多個(ge) 成像單元，支持多場景、多參數的植物表型數據采集。

邊緣計算與(yu) 解析單元：內(nei) 置作物解析模型算法，自動解析植株株型、顏色、紋理等參數，支持全角度多機位圖像自動采集與(yu) 三維模型構建。

數據管理單元：支持數據自動采集、存儲(chu) 、傳(chuan) 輸與(yu) 管理，采用安全傳(chuan) 輸模式，確保數據安全與(yu) 無限擴容。

二、高光譜高通量表型成像係統功能特點

多場景應用：

適用於(yu) 溫室控製條件下的植株長勢、逆境響應、病害等級分析等多種場景。

可對突變體(ti) 進行篩選與(yu) 鑒定，記錄植物生長狀態，研究高溫、高鹽、病害、蟲害等逆境條件下植物的形態、顏色、紋理、長勢、組分含量變化。

高度集成：

係統可集成可見光二維、可見光三維與(yu) 高光譜成像單元，實現全自動、高通量的植物樣品成像。

支持配套植物樣本自動識別碼，植株移動到目標位置時自動進行關(guan) 聯，並自動記錄對應設備的采集數據。

自動傳(chuan) 送與(yu) 數據采集：

采用全自動傳(chuan) 送裝置，配備智能化圖像采集模塊，係統運行全程自動化，減少人工操作誤差。

可選配稱重模塊，在樣品傳(chuan) 送過程中通過高精度傳(chuan) 感器實現對重量的測定。

自動化參數解析與(yu) 數據傳(chuan) 輸：

係統自動內(nei) 置作物解析模型算法，根據可見光二維、可見光三維、高光譜等模塊直接自動解析多項植株參數。

支持在本地搭建局域網絡/公網，實現數據采集端PC端到數據中心服務器的自動化上傳(chuan) 、自動化數據存儲(chu) 管理、自動化高效解析。

三、高光譜高通量表型成像係統技術參數

傳(chuan) 送係統：

傳(chuan) 送速度：13m/min（可根據需求調節）。

定位精度：≤±2mm。

電子識別：RFID，用於(yu) 對每盆植物進行識別定位。

可見光成像模塊：

成像傳(chuan) 感器：高分辨率RGB鏡頭，分辨率5120×5120，像元尺寸2.5μm×2.5μm。

成像平台：360度旋轉平台，支持多段成像、自定義(yi) 高度。

照明光源：側(ce) 麵LED均一光源。

數據傳(chuan) 輸：萬(wan) 兆以太網。

二維單株分析時間：<5s。

三維單株重構與(yu) 解析時間：<7min。

高光譜成像模塊：

成像波長範圍：400-1000nm。

照明光源：低頻閃高光質鹵素燈光源。

像素大小：5.86μm×5.86μm。

光譜分辨率：2.5nm。

光譜帶數（波段數）：1200個(ge) 波段。

圖像分辨率：1920×1920。

入射狹縫寬度：25μm。

動態範圍：12bit。

成像高度：支持自定義(yi) 高度。

數據傳(chuan) 輸：USB3.0/千兆以太網（可選）。

高光譜單株分析時間：<5s。

四、高光譜高通量表型成像係統應用場景

高光譜高通量表型成像係統適用於(yu) 多個(ge) 研究領域，包括但不限於(yu) ：

遺傳(chuan) 育種：捕捉作物的抗脅迫、病蟲害、產(chan) 量等特性，海量材料中篩選優(you) 秀樣本，助力科學育種。

分子生物學：研究基因型與(yu) 表型之間的關(guan) 係，揭示植物生長發育的分子機製。

植物生理學：監測植物生長狀態，研究植物對逆境條件的響應機製。

植物病理學：識別植物病害，評估病害等級，為(wei) 病害防控提供科學依據。

生態學與(yu) 環境科學：監測生態係統變化，研究植物與(yu) 環境之間的相互作用。

植物保護：指導農(nong) 藥的精準施用，減少農(nong) 藥殘留，保護生態環境。

五、高光譜高通量表型成像係統發展趨勢

更高精度與(yu) 效率：隨著傳(chuan) 感器技術的進步，提升數據采集與(yu) 處理速度，實現更精準的植物表型分析。

智能化與(yu) 自動化：結合機器學習(xi) 算法，實現更智能的植物表型解析與(yu) 環境適應預測。

成本降低與(yu) 普及：技術成熟與(yu) 規模化生產(chan) 推動設備價(jia) 格下降，拓寬應用場景，促進精準農(nong) 業(ye) 與(yu) 智慧種植的發展。