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高通量田間植物表型平臺(tái)FieldScan

直接聯(lián)系

上海澤泉科技股份有限公司

荷蘭

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產(chǎn)品介紹

田間全天候、全自動(dòng)監(jiān)測植物表型！

高通量田間植物表型平臺(tái)FieldScan是專為田間表型研究設(shè)計(jì)的高通量植物表型平臺(tái)，可在任何環(huán)境條件下全天候測量。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大小，一套系統(tǒng)每天可測量上萬株植物，每小時(shí)通量可達(dá)5000株植物，可實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長和蒸騰（結(jié)合稱重系統(tǒng)）的精確測量，特別適合應(yīng)用于抗旱或其他表型性狀的大規(guī)模篩選。不僅可直接掃描種植在田間土壤的植物，同時(shí)還可掃描盆栽植物。在采用盆栽植物培養(yǎng)時(shí)，可根據(jù)壓力傳感器跟蹤每株植物的重量，計(jì)算其蒸騰速率。

設(shè)計(jì)理念-在高通量與準(zhǔn)確性之間平衡

在現(xiàn)代植物研究與育種中，田間表型是表型組學(xué)*亟需發(fā)展的領(lǐng)域之一，一直面臨著各種挑戰(zhàn)。例如從全日照到夜間，溫度的巨大變化和降雨等外界環(huán)境不僅影響測量技術(shù)，同時(shí)對(duì)植物也可能產(chǎn)生很大的影響。因此，對(duì)測量技術(shù)來講，需要設(shè)定非常合理的信噪比以準(zhǔn)確地獲取表型信息；同時(shí)也需要在有限的時(shí)間段里，高通量地獲取植物的表型信息；當(dāng)然對(duì)環(huán)境因子的同步監(jiān)測也十分必要。

在開發(fā)FieldScan時(shí)，我們的目標(biāo)是提供一套可在任何環(huán)境下使用；每天可進(jìn)行多次掃描；同時(shí)可剔除低質(zhì)量數(shù)據(jù)的田間表型獲取系統(tǒng)。如果側(cè)重通量和靈活性，我們可以在田間使用拖拉機(jī)或UAV等移動(dòng)設(shè)備。但為了獲得毫米級(jí)的高精度測量，我們決定不再使用這些傳統(tǒng)移動(dòng)設(shè)備，而高精度的測量僅適用于固定式的系統(tǒng)。為此我們需要開發(fā)一套能同時(shí)滿足高精度和高通量的移動(dòng)平臺(tái)。 FieldScan的設(shè)計(jì)，采用移動(dòng)式激光3D植物表型平臺(tái) PlantEye作為核心，并集成了其它多種傳感器。PlantEye用于獲取植物生長情況。通過3D的頂部成像，不僅能獲得葉面積、葉傾角、冠層等參數(shù)，同時(shí)還能得到相對(duì)于其他技術(shù)更高的精度和通量。當(dāng)然在需要時(shí)，也可以集成其他傳感器。在任何光照情況下，F(xiàn)ieldScan都能在不影響植物本身生長的情況下，每天能對(duì)上萬株植物（取決于系統(tǒng)大?。┻M(jìn)行10次重復(fù)測量，為用戶提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)，方便了解植物在田間的生長情況。

技術(shù)原理

同時(shí)集成氣象等其他因子傳感器，對(duì)植物生長環(huán)境進(jìn)行同步測量

應(yīng)用領(lǐng)域

在田間挖掘不同基因型的表型性狀	農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑等化學(xué)品篩選，毒理學(xué)研究
植物表型研究	園藝生產(chǎn)管理，構(gòu)建可查詢的檔案
植物育種研究	自動(dòng)發(fā)芽試驗(yàn)
植物抗逆性研究	施肥管理，構(gòu)建**施肥方式

主要功能

全自動(dòng)、全天候在田間進(jìn)行高通量植物表型測量	IP67防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，可在全日照下工作
全自動(dòng)獲取植物三維點(diǎn)陣云圖，并構(gòu)建植物三維結(jié)構(gòu)圖	通過WIFI傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)
自動(dòng)計(jì)算植物高度、單個(gè)葉片面積、總?cè)~面積、葉片數(shù)目、植株數(shù)目、葉片角度、植物直徑、蓋度等參數(shù)	同時(shí)獲取植物生長環(huán)境參數(shù)，如：溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、光合有效輻射、蒸騰等
允許用戶建立自己的算法并導(dǎo)入	專業(yè)軟件HortControl進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和管理