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时间：2020-02-28
作者：Z6尊龙凯时
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简介：
PlantScreen植物表型成像剖析系统 （XYZ三维移动成像版）
PlantScreen植物表型成像系统由捷克PSI公司研制生产，整合了Robotic自动化控制系统、智能LEDs光照作育系统、叶绿素荧光成像丈量剖析、植物热成像剖析、植物近红外成像剖析、植物高光谱剖析、自动条码识别治理、RGB真彩成像等多项先进手艺，以最优化的方法实现大宗植物样品——从拟南芥、玉米到种种其它植物的全方位心理生态与形态结组成像剖析，用于高通量植物表型成像剖析丈量、植物胁迫响应成像剖析丈量、植物生长剖析丈量、生态毒理学研究、性状识别及植物心理生态剖析研究等。作为全球第一家研制生产植物叶绿素荧光成像系统的厂家，PSI公司在植物表型成像剖析领域处于全球的手艺前线，大面积叶绿素荧光成像剖析功效使PlantScreen成为植物表型剖析与功效成像剖析的最为先进的仪器装备，使植物生长、胁迫响应等丈量参数达100多个。
PlantScreen系统包括如下成像剖析功效
1.大型叶绿素荧光成像剖析：单幅成像面积35x35cm，成像丈量参数包括Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd等几十个叶绿素荧光参数
2.RGB成像剖析：成像丈量参数包括：
1)叶面积（Leaf Area: Useful for monitoring growth rate）
2)植物紧实度／细密度（Solidity/Compactness. Ratio between the area covered by the plant’s convex hull and the area covered by the actual plant）
3)叶片周长（Leaf Perimeter: Particularly useful for the basic leaf shape and width evaluation (combined with leaf area)）
4)偏心率（Eccentricity: Plant shape estimation, scalar number, eccentricity of the ellipse with same second moments as the plant (0...circle, 1...line segment)）
5)叶圆度（Roundness: Based on evaluating the ratio between leaf area and perimeter. Gives information about leaf roundness）
6)叶宽指数（Medium Leaf Width Index: Leaf area proportional to the plant skeleton (i.e. reduction of the leaf to line segment)）
7)叶片细长度SOL (Slenderness of Leaves)
8)植物圆直径（Circle Diameter. Diameter of a circle with the same area as the plant）
9)凸包面积（Convex Hull Area. Useful for compactness evaluation）
10)植物质心（Centroid. Center of the plant mass position (particularly useful for the eccentricity evaluation)）
11)节间距（Internodal Distances）
12)生长高度（Growth Height）
13)植物三维最大高度和宽度（Maximum Height and Width of Plant in 3 Dimensions）
14)相对生长速率（Relative growth rate）
15)叶倾角（Leaf Angle）
16)节叶片数目（Leaf Number at Nodes）
17)其它参数如用于植物适合度估算的颜色定量分级、绿度指数（Other parameters such as color segmentation for plant fitness evaluation, greening index and others）
3.高光谱成像剖析（选配），可成像并剖析如下参数：
1)归一化指数（Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)）
2)简朴比值指数（Simple Ratio Index, Equation: SR = RNIR / RRED）
3)刷新的叶绿素吸收反射指数（Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI1), Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]）
4)最优化土壤调解植被指数（Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI) , Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)）
5)绿度指数（Greenness Index (G), Equation: G = R554 / R677）
6)刷新的叶绿素吸收反射指数（Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI), Equation: MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)）
7)转换类胡罗卜素指数（Transformed CAR Index (TCARI) , Equation: TSARI = 3 * [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550) * (R700/ R670)]）
8)三角植被指数（Triangular Vegetation Index (TVI) , Equation: TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]）
9)ZMI指数（Zarco-Tejada & Miller Index (ZMI), Equation: ZMI = R750 / R710）
10)简朴比值色素指数（Simple Ratio Pigment Index (SRPI), Equation: SRPI = R430 / R680）
11)归一化脱镁作用指数（Normalized Phaeophytinization Index (NPQI), Equation: NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)）
12)光化学植被反射指数（Photochemical Reflectance Index (PRI), Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)）
13)归一化叶绿素指数（Normalized Pigment Chlorophyll Index (NPCI), NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)）
14)Carter指数（Carter Indices , Equation: Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760）
15)Lichtenthaler指数（Lichtenthaler Indices , Equation: Lic1 = (R790 - R680) / (R790 + R680); Lic2 = R440 / R690）
16)SIPI指数（Structure Intensive Pigment Index (SIPI), Equation: SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)）
17)Gitelson－Merzlyak指数 （Gitelson and Merzlyak Indices , Equation: GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700）
4.热成像剖析（选配）：用于成像剖析植物在光辐射情形下的二维发热漫衍，优异的散热可以使植物耐受较长时间的高光辐射或低水条件（干旱）
5.近红外成像剖析（选配）：用于视察剖析植物的水分状态及其在差别组织间的漫衍变异，处于优异浇灌状态的植物体现出对近红外光谱的高吸收性，而处于干旱状态的植物则体现出对近红外光谱的高反射性，通太过析软件可以监测剖析从干旱胁迫到再浇灌历程中的整个历程动态及植物对干旱胁迫的响应和水分使用效率，并形成假彩图像，可以与植物的形态指数及叶绿素荧光指数举行相关剖析研究。
系统设置与事情原理
PlantScreen植物表型成像剖析系统XYZ三维移动成像版（PlantScreen XYZ Rototic System）基本设置包括自动化XYZ三维操作系统、RGB成像、FluorCam叶绿素荧光成像等，可选配高光谱成像、植物热成像、植物近红外成像、植物标识系统等，成像系统由自动化三维机械臂移动到植物上方举行成像剖析等
手艺指标
1.XYZ三轴机械臂可自由移动至植物上方成像剖析，巨细可凭证客户定制，标准设置移动成像平台可在4个110x170cm的植物作育台上XYZ三维移动扫瞄成像，作育台高75cm，成像平台100cm－150cm高度可调（自动控制）
2.叶绿素荧光成像：镜头区分率1392x1040像素，单幅成像面积35x35cm，丈量光橙色618nm，橙色和白色双波长光化学光，饱和光闪为白色，最大光强3600μmol/m2/s,具735nm红外光源
3.RGB成像：高迅速度成像传感器1/2.5”,区分率2592x1944像素，像素巨细2.2μm，自动或手动曝光和白平衡等，成像信息包括时间和位置，纪录名堂为日期－月份－年度－小时－分钟－秒－Pos_X_Y_Z.bmp
4.RGB成像剖析处置惩罚：桶形畸变校准功效、托盘探测与剪裁处置惩罚功效、配景减除功效
5.NIR近红外成像单位（选配）：可成像收罗1450－1600nm水吸收波段，以反应植物水分状态，在供水充分情形下体现出高NIR吸收值，干旱胁迫情形下则体现出高NIR反射，NIR假彩色成像可以通过软件反应和剖析植物水分状态
6.高光谱成像单位（选配），1000-2500nm（SWIR）镜头或400-1000nm（VNIR）镜头，视野150x100cm
7.热成像单位：区分率640x480像素，温度规模20－120°C，迅速度NETD<0.05°C@30°C/50mK，成像面积可达150x150cm
8.系统控制与数据收罗剖析系统：用户友好的图形界面，用户界说、可编辑自动丈量程序（protocols），控制单位有主电源开关、紧迫关闭、XYZ三维轴启动开关、暂停键、移动键等，用户名和密码�；�
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