
植物表型分析測量儀(高光譜植物表型成像系統(tǒng))是一種利用高光譜成像技術對植物進行高光譜圖像采集與表型解析的設備,具備高效采集、精準分析、可視化處理等特點,適用于遺傳育種、植物生理學、植物病理學等多個研究領域。
一、植物表型分析測量儀構成與工作原理
高光譜成像單元:通常設置在系統(tǒng)頂部,結合自動升降臺裝置,以優(yōu)良采集距離獲取植物的高光譜信息。該單元能夠捕捉植物在連續(xù)光譜波段(如400-1000納米)的反射信號,生成包含空間和光譜信息的三維數據立方體。
自動升降臺:與高光譜成像單元配合,實現采集距離的精確調整,確保圖像質量。
數據處理與分析軟件:具備光譜查看、圖像顯示、ROI選取與導出等功能,可生成連續(xù)光譜曲線圖、植物組分含量分布圖,并自動計算植被指數。軟件還內置了葉綠素含量、冠層氮含量等反演模型,支持用戶定制指數算法。
二、植物表型分析測量儀功能特點
高效采集與解析:采集時間短(如40秒/株),解析時間快(如30秒/株),提高研究效率。
頂視掃描成像:頂部配置高光譜成像單元,搭配自動化升降臺,支持對盆栽植物進行高光譜頂視成像,獲取全面的植物表型信息。
可視化處理功能豐富:具備偽彩色/灰度顯示、波段融合、光譜指數分析、光譜曲線繪制、光譜特征統(tǒng)計等功能,方便用戶進行數據分析和結果展示。
樣品數據聯動管理:支持通過掃描樣品二維碼實現實驗樣品與表型分析相關聯,便于樣品數據管理。
軟件一體化設計:界面簡潔友好,一鍵執(zhí)行數據采集、重構、解析全流程操作,提升分析速度、節(jié)約分析時間。
可移動設計:集成化箱體設計,支持室內任意位置擺放及移動,方便用戶根據不同研究需求進行調整。
三、植物表型分析測量儀技術參數
光譜范圍:通常覆蓋可見光至近紅外波段(如400-1000nm),波段數多(如250個或更多),光譜分辨率高(如5nm)。
成像分辨率:RGB分辨率和高光譜分辨率均達到較高水平(如RGB分辨率為1080×1080px或更高,高光譜分辨率為540×540px或更高),確保圖像清晰度。
光學特性:視野(FOW)和傳感器特性優(yōu)化,提高成像質量和數據準確性。
數據管理與傳輸:支持大容量數據存儲和高速數據傳輸,方便用戶進行數據管理和分析。
四、植物表型分析測量儀應用場景
遺傳育種:輔助篩選具有優(yōu)良性狀的突變體,加速育種進程。例如,通過分析不同基因型的小麥在干旱、鹽堿等脅迫條件下的表現,可以選擇那些表現出更強適應能力的個體進行進一步研究和推廣種植。
植物生理學:監(jiān)測植物在不同環(huán)境條件下的生理狀態(tài)變化,研究植物的適應性和抗逆性。例如,利用紅外熱成像技術連續(xù)、非接觸式地測量葉片溫度,進行植物脅迫研究、蒸騰作用、氣孔調節(jié)研究等。
植物病理學:識別植物病害,評估病害等級,為病害防控提供科學依據。例如,通過對葉片顏色變化、形狀異常等癥狀的識別,可以在早期發(fā)現潛在的問題,及時采取防治措施,避免大規(guī)模爆發(fā)造成損失。
生態(tài)學與環(huán)境科學:研究植物與環(huán)境之間的相互作用關系,評估生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。例如,利用多光譜成像技術獲取植被時間序列上的多光譜圖像,提取關鍵參數NDVI、GNDVI、LCI、NDRE、OSAVI等指標,進行植被物候監(jiān)測。
植物保護:監(jiān)測植物生長狀況,及時發(fā)現并處理潛在問題,保障植物健康生長。例如,借助于表型測量儀提供的實時監(jiān)測數據,農民可以根據具體地塊的小麥生長情況調整灌溉、施肥等農事操作,實現精準化管理。