PhenoTron®-SR植物冠層與根系高通量表型分析系統(tǒng),是易科泰生態(tài)技術公司基于自主研發(fā)的多功能高光譜成像技術(榮獲楊凌農(nóng)高會“后稷獎”)、FluorTron®葉綠素熒光成像技術(被評為十大“重大農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果”)、Thermo-RGB成像融合分析技術,設計生產(chǎn)的一款同時適用于根窗根系培養(yǎng)及表型成像和垂直冠層表型成像功能的高通量自動化分析系統(tǒng),可同時對植物根系及地上部分如冠層、側面、幼苗進行高通量表型成像分析。
- 植物冠層與根系高通量表型成像分析專利技術(ZL 2023 2 2771765.2)
- 可根據(jù)需求靈活選配不同表型成像傳感器技術:
- 高光譜成像,400-1000nm、900-1700nm可選,超400個光譜波段
- UV-MCF植物熒光高光譜成像,可同時獲得藍色、綠色、紅色及遠紅波段的熒光光譜成像,不僅可對生物熒光在二維尺度上進行成像分析,還可以獲得熒光光譜特征(光譜指紋)并在高光譜維度上(多達幾百個)進行熒光光譜分析
- 葉綠素熒光成像,包括LEDIF葉綠素熒光監(jiān)測或葉綠素熒光成像
- Thermo-RGB成像,包括紅外熱成像、RGB成像及紅外熱成像與RGB成像融合分析技術
- 可選配基于蒸滲儀技術的iPOT數(shù)字化培養(yǎng)盆,全面監(jiān)測重量變化、土壤水分與溫度,及葉片溫度、葉綠素熒光、莖流、光合作用等生理生態(tài)參數(shù)
- 可選配傳送帶式平臺,表型成像工作站安裝在傳送帶上,特別適合組培苗和種苗表大批量表型分析、種質(zhì)資源檢測等
- 應用于植物根系表型、種苗與組培苗表型檢測、作物表型研究分析、植物生理生態(tài)研究、光合生理研究、種質(zhì)資源檢測、脅迫與抗性評估與篩選等
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PhenoTron®-SR植物冠層與根系高通量表型分析系統(tǒng):左為根系表型成像,右為冠層表型成像
主要技術指標:
- 嵌入式主控系統(tǒng),全中文操作界面,觸控屏+PC端GUI軟件雙重控制,可無線控制
- XYZ三軸全自動運行,精準定位掃描成像分析,運行精度1mm,規(guī)格可根據(jù)需求定制
- 可選配視覺識別定位功能,一鍵精準定位,視覺定位精度優(yōu)于2cm
- 支持組合命令,可自定義Protocols,自動執(zhí)行平臺運行
- 支持位置記憶,可一鍵注冊、記錄、保存、讀取坐標信息,自動移動精準定位采集數(shù)據(jù)
- 多功能高光譜成像:
- 光譜范圍:400-1000nm,光譜通道440
- 多光譜成像:具備MROI功能,根據(jù)需求選擇感興趣光譜波段,進行多光譜成像,減少數(shù)據(jù)冗余
- 空間分辨率:1024像素
- 結構指數(shù):NDVI、RDVI、MSR、SAVI、MSAVI、TVI、MCARI、MTVI、EVI等
- 色素指數(shù)(包括葉綠素指數(shù)、胡蘿卜素指數(shù)、花青素指數(shù)等):VOG1、VOG2、VOG3、GM1、GM2、TCARI、CI、CCCI、TCARI/OSAVI、SRPI、NPQI、NPCI、CTRI、CAR、CRI550、CRI700、CRI550_515、CRI700_515、DCabCxc、DNIRCabCxc、SIPI、PSSRa、PSSRb、PSNDc、ARI等
- 葉黃素循環(huán)色素指數(shù):PRI570、PRI515、PRIm1、PRIm2、PRIm3、PRIm4、PRIn、CI等
- 顏色指數(shù):包括紅度指數(shù)、綠度指數(shù)、蘭度指數(shù)、比值指數(shù)等,可區(qū)分100多種顏色波段
- 生理生態(tài)指數(shù):包括健康指數(shù)HI、衰老指數(shù)PSRI、葉綠素熒光指數(shù)CUR等
- 光合物候指數(shù):CCI、NIRv、?PRI等
- 藍綠熒光Fb(或F440)和Fg(或F520)及脅迫誘導次級代謝產(chǎn)物指數(shù)等
- 葉綠素熒光Fr(或F690)和Ffr(或F740)等
- 熒光比值植物,如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等,及F730-740/F680-690(反應葉綠素含量及植物長期脅迫等)、F735/F700(可精確反映葉綠素含量)等
- 光譜通道220,具備感興趣光譜波段自由選擇功能,減少數(shù)據(jù)冗余、提高采集效率
- 光譜分辨率 FWHM:8nm
- 空間分辨率:640像素
- 可成像測量分析NDNI歸一化N指數(shù)、NDWI歸一化水指數(shù)、MSI水分脅迫指數(shù)等,可分析土壤有機碳及總氮狀態(tài)
- N素指數(shù):DCNI、TCARI1510、MCARI1510、NDNI、NRI1510、N870,1450、N850,1510等
- SpectrAPP高光譜表型成像分析軟件及 FluorVision高光譜熒光成像分析軟件,可進行光譜融合、ROI選區(qū)分析、?積校準、頻率直方圖、自動識別波段峰值,近百種參數(shù)一鍵分析
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左:SpectrAPP®高光譜成像分析,右:元寶槭根系光譜分析指數(shù)
- 可見光-紅外熱成像雙鏡頭主機,RGB分辨率2000萬像素,紅外熱成像分辨率:640*512
- 測溫精度:±2℃或±2%,測溫范圍:-20℃-150℃或0℃-550℃
- 可進行多模式圖像可視化表達、感興趣區(qū)分析、光譜指數(shù)分析、顏色空間分析、直方圖分析、尺寸校準、結果圖/表導出等,同時具備閾值掩膜自動選區(qū)及手動選區(qū)功能
- 顏色分析:VIgreen、VEG、ExG、ExGR、GLI、CIVE、COM、WI、Lab、R/G/B、R/G、B/R,可進行L*a*b*和HSV/HIS顏色空間分析;
- 形態(tài)分析:包括根系及冠層長、寬、長寬比、緊湊度、相對生物量(投影面積或像素總值)等
- 500萬像素高分辨率、高靈敏度視頻葉綠素熒光成像,70fps幀頻
- 可運行熒光淬滅分析、Kautsky誘導效應等Protocols,也可自編程運行protocol
- 成像測量參數(shù):Fo、Fm、Fp、Ft、Fs、Fm’、Fv/Fm(QYmax)、?F/Fm’(YPSII)、Fv/Fo、NPQ、Rfd、Y(NPQ)、Y(NO)等
應用案例:
(1)元寶槭幼株地上部分及根系光譜成像分析
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左:歸一化氮素指數(shù)(NDNI);中:比值指數(shù)R1100/R1450;右:不同部位的反射光譜
(2)木耳菜植株表型分析:
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左圖自上而下分別為木耳菜植株RGB成像、葉綠素熒光反射指數(shù),左側實驗組土壤施加光合作用阻斷劑后,葉綠素熒光指數(shù)顯著上升并沿葉脈擴散,右圖為反射光譜
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上圖為木耳菜Thermo-RGB成像融合分析結果