PhenoPlot 輕便型作物/植物表型成像分析系統(tǒng)

PhenoPlot 輕便型植物表型成像分析系統(tǒng)由輕便型可移動式表型掃描成像臺架、成像單元及分析軟件構(gòu)成，采用STP（sensor-to-plant）技術(shù)，成像單元可沿臺架橫軸左右自動定位成像(樣帶式)，高度可調(diào)。標準配置包括Thermo-RGB成像分析、高光譜成像分析，可選配Thermo-NDVI成像分析、FluorCam葉綠素熒光成像單元或SIF太陽光誘導葉綠素熒光高光譜成像單元、PhenoCOSM生理生態(tài)實驗?zāi)M監(jiān)測系統(tǒng)等。

主要功能特點:

1) 模塊式結(jié)構(gòu)，輕便、可擴展，一個人即可拿到大田內(nèi)對 Plot 樣地作物/植 物進行表型成像測量分析，或在溫室內(nèi)對基于Soiltron蒸滲儀ZL技術(shù)的miniPlot進行掃描成像分析

2) 標配為單軸樣帶式掃描成像分析，可客戶定制XY 雙軸表型成像臺架，高度(Z軸)可調(diào)，以適應(yīng)不同高度植物/作物

3) 可選配側(cè)面（垂直）光譜成像分析，還可選配旋轉(zhuǎn)式高光譜掃描成像平臺

4) 可選配 RGB 成像、多光譜成像、紅外熱成像、Thermo-RGB融合成像、高光譜成像等不同成像單元

5) 可選配 FluorCam 便攜式葉綠素熒光成像單元，或選配AisaIBIS太陽光誘導葉綠素熒光測量系統(tǒng)（無需人工光源）

6) 應(yīng)用于作物生理生態(tài)測量研究、作物脅迫與抗性評估、N含量評估及作物表型測量分析等

主要技術(shù)指標:

1) 單軸（X軸）標配跨度(掃描幅度)1.5m，可選配2m(便于攜帶)跨度，定位精度 1cm

2) 高分辨率 RGB 成像，分辨率達 18MPixels，10 倍光學變焦;可選配同等分辨率多光譜 NDVI 成像鏡頭

3) 科研級紅外熱成像:

a)分辨率 640x512 像素，溫度范圍-25～150攝氏度，溫度分辨率 0.03 攝氏度

b)具視頻模式和快照模式

c)可選配CWSI成像分析方案，對作物水分脅迫進行成像分析

d)NUC功能以獲得高質(zhì)量高穩(wěn)定性熱成像圖，插值功能可形成平滑熱成像圖（除去馬賽克效果）

e)具備熱成像自動分級功能

f)支持GPS

g)14種調(diào)色板，可隨意選配不同假彩成像

h)USB-3接口或網(wǎng)絡(luò)接口

i)多點溫度及黑體校準并具校準證書

j)專業(yè)溫度分析軟件，可形成溫度分布曲線、IOR點線區(qū)域溫度分析、頻率直方圖、3D溫度分布圖等

4) Thermo-RGB紅外熱成像與RGB真彩成像融合技術(shù)，可測量陽光照射葉片的溫度和覆蓋度等，以精確反映作物氣孔導度動態(tài)，使作物冠層溫度測量JZ區(qū)分陽光照射葉片、陰影葉片及土壤背景，并可進行ROI選區(qū)分析、頻率直方圖分析顯示等

5) VNIR 高光譜成像分析單元
a) 波段范圍400-1000nm，波段數(shù)224

b) 光譜分辨率 FWHM:5.5nm
b) 空間分辨率:1024像素

c) 視野38度

d) 信噪比600:1

e) 可成像測量分析作物生化、生理指標如葉綠素含量、花青素含量、胡蘿卜素含量、光利用效率、健康指數(shù)、覆蓋度、脅迫等20多個參數(shù)

6) SWIR高光譜成像分析單元

a) 波段范圍900-1700nm，波段數(shù)224

b) 光譜分辨率 FWHM：8nm

c) 空間分辨率：640像素

d) 視野38度

e) 信噪比1000:1

f) 可成像分析評估作物N素含量、水分含量指標與水分脅迫等

7) 可選配IQ智能手持式高光譜成像單元

a) 波段范圍400-1000nm，波段數(shù)204

b) 光譜分辨率 FWHM：7nm

c) 空間分辨率：512x512像素

d) 視野31度，物距15cm無窮遠

e) 取景器相機分辨率：5M

8) 環(huán)境監(jiān)測（客戶定制）：包括空氣溫濕度、PAR、降雨量、土壤水分、土壤溫度測量監(jiān)測等

9) 植物生理生態(tài)監(jiān)測（客戶定制）：包括葉面溫度、葉面濕度、莖流、莖桿生長、果實生長、葉片葉綠素熒光監(jiān)測及光合作用監(jiān)測等

應(yīng)用案例：

蔬菜Thermo-RGB成像分析，包括植物提取與背景過濾、匹配等，分析植物冠層覆蓋度及土壤、光照葉片、陰影葉片的占比和ZG溫度、ZD溫度、平均溫度、溫度頻率直方圖等，據(jù)此研究分析植物水分有效利用情況及水分脅迫等

大豆SpectraScan高光譜成像分析：包括形態(tài)結(jié)構(gòu)分析如葉面積、豆莢面積、冠層覆蓋度，生化生理分析如葉綠素含量、光利用效率、植物衰老（成熟）、脅迫與抗性等，并通過決策樹區(qū)分不同品種或冠層不同組分等

PhenoCOSM集裝箱式植物培養(yǎng)與表型觀測系統(tǒng)

集裝箱式植物培養(yǎng)與表型觀測系統(tǒng)是在PSI集裝箱式生長艙（Growth Capsule）的基礎(chǔ)上，加配各種植物表型性狀傳感器組成的植物培養(yǎng)與表型觀測系統(tǒng)，可同時滿足植物培養(yǎng)與表型性狀的監(jiān)測，包括PAM脈沖調(diào)制葉綠素熒光參數(shù)監(jiān)測（反應(yīng)植物生理性狀）與OJIP快速熒光動力學監(jiān)測，植物莖流、莖干生長、果實生長、光合作用、冠層溫度、NDVI/PRI（冠層光譜監(jiān)測）等形態(tài)與生理性狀監(jiān)測，及環(huán)境因子包括空氣溫濕度、光源、CO2、土壤水分調(diào)控監(jiān)測。整套系統(tǒng)采用集裝箱式設(shè)計，由一個獨立的單元或兩個單元組成，方便移動運輸,該系統(tǒng)意味著可以在任何地點、任何環(huán)境條件下進行全天候生態(tài)環(huán)境模擬植物培養(yǎng)與表型性狀觀測，無需另建溫室等，是植物培養(yǎng)與表型觀測的“房車”。

Growth Capsule光照調(diào)控采用智能多通道LED光源，可選配冷白光、RGB三色光源、近紅外等多色光源（比如6通道光源等），不同波段光源可按不同比例搭配組成不同光質(zhì)條件，可模擬晝夜節(jié)律、有云天氣等，具備day/night、dawn/dusk、cloudy/sky等protocols。

PhenoUAS無人機遙感植物表型分析平臺

PhenoUAS由易科泰自行研制的4旋翼或8旋翼專業(yè)遙感無人機平臺，搭載RGB成像、紅外熱成像、多光譜成像及高光譜成像單元組成的空基作物表型成像分析平臺，可與地面FluorPen葉綠素熒光儀、SpectraPen或葉夾式PolyPen高光譜儀、IQ高光譜成像儀、LCi-T便攜式光合儀等組合使用，從葉片水平到冠層水平，全面、高通量、無損傷觀測分析植物表型。作為世界知名高光譜成像生產(chǎn)廠商Specim在中國的高光譜無人機應(yīng)用創(chuàng)新服務(wù)中心，易科泰生態(tài)技術(shù)公司及西安光譜成像與無人機遙感研究中心可以提供無人機遙感植物表型分析全面解決方案。

案例：上圖為無人機遙感高光譜成像，下圖依次為葉片氣孔導度（LCi光合儀測量）、光合作用（LCi光合儀測量）、穩(wěn)態(tài)葉綠素熒光（Fluorpen測量）及葉片反射光譜（PolyPen葉夾式高光譜儀測量）

技術(shù)特點：

1) 可選配EcoDrone 4旋翼輕便型無人機平臺，或大疆M600六旋翼平臺，或EcoDrone八旋翼專業(yè)無人機遙感平臺

2) 可選配NDVI成像傳感器多光譜成像傳感器等

3) 可選配高光譜成像系統(tǒng)，波段范圍400-1000nm或600-1640nm，空間分辨率可達2048像素

4) 可選配紅外熱成像或作物水分脅迫指數(shù)CWSI成像傳感器

北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司

EcoTech生態(tài)實驗室