溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)是一種集光電技術(shù)、自動化控制技術(shù)和計算機圖形處理技術(shù)于一體的高通量平臺，專為大中型溫室條件設(shè)計，可實現(xiàn)盆栽植物表型參數(shù)的全自動、無損、高通量準確提取。以下是對該系統(tǒng)的詳細介紹：

一、溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)組成

栽培單元：用于盆栽植物的種植和養(yǎng)護。

輸送單元：采用流水線傳送形式，將植物傳送至成像暗室進行成像和解析。傳送速度可調(diào)，定位精度高，承重范圍大，滿足不同植物的需求。

成像單元：可搭載可見光二維、可見光三維、高光譜等多個成像單元，支持多場景、多參數(shù)的植物表型數(shù)據(jù)采集。

圖形工作站：內(nèi)置作物解析模型算法，支持全角度多機位圖像自動采集與三維模型構(gòu)建，自動解析多項植株參數(shù)。

數(shù)據(jù)管理單元：支持數(shù)據(jù)自動采集、存儲、傳輸與管理，采用安全傳輸模式，確保數(shù)據(jù)安全與無限擴容。

二、溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)功能特點

多場景應(yīng)用：

適用于溫室控制條件下的植株長勢、逆境響應(yīng)、病害等級分析等多種場景。

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

高度集成：

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

支持在線獲取植物RGB可見光圖像、遠紅外圖像、近紅外圖像、熒光圖像、高光譜圖像、3D激光圖像、CT斷層圖像、多光譜圖像等。

自動傳送與數(shù)據(jù)采集：

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

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(guān)聯(lián)，并自動記錄對應(yīng)設(shè)備的采集數(shù)據(jù)。

樣品稱重及生物量計算：

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

自動化參數(shù)解析與數(shù)據(jù)傳輸：

系統(tǒng)自動內(nèi)置作物解析模型算法，根據(jù)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株型、顏色、紋理等參數(shù)。

支持在本地搭建局域網(wǎng)絡(luò)/公網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集端PC端到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的自動化上傳、自動化數(shù)據(jù)存儲管理、自動化高效解析。

三、溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

傳送系統(tǒng)：

傳送速度：0-2m/s（可根據(jù)需求調(diào)節(jié)）。

定位精度：≤±2mm。

承重：50-300kg/盆（可定制）。

可見光成像模塊：

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

成像平臺：360度旋轉(zhuǎn)平臺，支持多段成像。

照明光源：側(cè)面LED均一光源。

數(shù)據(jù)傳輸：萬兆以太網(wǎng)。

二維單株分析時間：<5s。

三維單株重構(gòu)與解析時間：<7min。

高光譜成像模塊：

成像波長范圍：400-1000nm。

照明光源：低頻閃高光質(zhì)鹵素燈光源。

像素大小：5.86μm×5.86μm。

光譜分辨率：2.5nm。

光譜帶數(shù)（波段數(shù)）：1200個波段。

圖像分辨率：1920×1920。

入射狹縫寬度：25μm。

動態(tài)范圍：12bit。

成像高度：支持自定義高度。

數(shù)據(jù)傳輸：USB3.0/千兆以太網(wǎng)（可選）。

高光譜單株分析時間：<5s。

四、溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)應(yīng)用場景

溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)適用于遺傳育種、分子生物學(xué)、植物生理學(xué)、植物病理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、植物保護等多個研究領(lǐng)域。例如：

遺傳育種：捕捉作物的抗脅迫、病蟲害、產(chǎn)量等特性，輔助科學(xué)育種。

分子生物學(xué)：研究基因型與表型之間的關(guān)系，揭示植物生長發(fā)育的分子機制。

植物生理學(xué)：監(jiān)測植物生長狀態(tài)，研究植物對逆境條件的響應(yīng)機制。

植物病理學(xué)：識別植物病害，評估病害等級，為病害防控提供科學(xué)依據(jù)。

五、溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)發(fā)展趨勢

隨著傳感器技術(shù)的進步和機器學(xué)習(xí)算法的發(fā)展，溫室盆栽高通量植物表型成像系統(tǒng)將朝著更高精度、更高效率、更低成本的方向發(fā)展。同時，系統(tǒng)的智能化和自動化程度也將不斷提升，為精準農(nóng)業(yè)和智慧種植提供更加有力的支持。