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Field-based Phenotyping 大田高通量作物表型成像分析技術(shù)方案（一）

  手持式、便攜式儀器無疑是野外大田作物表型分析性價(jià)比高、使用靈活方便的設(shè)備（參見“便攜式植物表型分析全面解決方案”），如手持式FluorPen葉綠素?zé)晒鈨x、手持式SpectraPen/PolyPen高光譜儀、IQ智能手持式高光譜成像儀、FluorCam便攜式葉綠素?zé)晒獬上駜x、Thermo-RGB冠層溫度與彩色成像融合分析技術(shù)等，不僅可以在葉片水平上（如葉夾式PolyPen高光譜儀、便攜式FluorCam葉綠素?zé)晒獬上駜x等），而且可以在冠層水平上（如IQ智能手持式高光譜成像儀）進(jìn)行大田作物/植物無損傷表型測(cè)量分析與生理生態(tài)研究。

  本專輯主要介紹大田（野外）作物高通量、無損傷表型組學(xué)研究技術(shù)方案，以滿足野外大田作物不同實(shí)驗(yàn)研究、不同預(yù)算條件下作物遺傳育種（如抗性篩選等）、表型分析與表型大數(shù)據(jù)建設(shè)、生理生態(tài)研究（如脅迫生理等）、種質(zhì)資源保護(hù)與品種檢測(cè)鑒定、病害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等需求。

PhenoDATA表型分析傳感器技術(shù)

1、Thermo-RGB可見光與紅外熱成像融合分析技術(shù)：用于成像分析作物冠層形態(tài)結(jié)構(gòu)及溫度動(dòng)態(tài)、陰影效應(yīng)等，包括覆蓋度、陽光照射葉片（SL）占比、陰影葉片（ShL）占比、土壤（Soil）占比及相應(yīng)溫度信息（最高溫度、最低溫度、平均溫度、溫度頻率直方圖等），還可以分析測(cè)量葉片顏色和形態(tài)如長(zhǎng)、寬、面積、長(zhǎng)寬比等等?？缮?jí)為Thermo-NDVI紅外熱成像與多光譜成像融合分析。

2、SpectraScan高光譜成像分析技術(shù)：包括400-1000nm、600-1640nm、900-1700nm、1000-2500nm、400-2500nm及MWIR中波段紅外高光譜、LWIR長(zhǎng)波段紅外高光譜等高端高光譜成像技術(shù)，及不同算法數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)方案，全方位、大數(shù)據(jù)、高靈敏度、非損傷分析作物生理生化及形態(tài)結(jié)構(gòu)功能表型數(shù)據(jù)，如基于植物光譜反射指數(shù)的決策樹、冠層光譜特征與區(qū)分技術(shù)、SAM/SID快速檢測(cè)技術(shù)等等。

3、SIF（陽光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓└吖庾V成像技術(shù)：由Specim公司與德國Juelich研究中心為歐洲太空局（ESA）地球探測(cè)項(xiàng)目（FLEX）研制的Hyplant傳感器（AisaIBIS），是世界上第一款商業(yè)化高光譜葉綠素?zé)晒獬上駜x，采用夫瑯和費(fèi)線深度法，可以檢測(cè)太陽輻射誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓⊿un-induced Fluorescence），用于陸空雙基植物葉綠素?zé)晒飧吖庾V成像測(cè)量分析，可得到NDVI、EVI、F760（植物葉綠素?zé)晒猓┑葏?shù)。

4、FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)：“作物產(chǎn)量的提高需要同步化綜合評(píng)估作物形態(tài)性狀和生理性狀，高通量定量化作物生理狀態(tài)測(cè)量分析技術(shù)尤為重要，而葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)是監(jiān)測(cè)作物生理性狀表型的最適合的技術(shù)”（德國植物遺傳與作物研究所IPK Henning Tschiersch教授等，2018）。作為作物生理性狀表型（光合生理生態(tài)、光合效率、適合度、脅迫與抗性檢測(cè)分析等）最靈敏的“探針”，國際上幾乎所有的知名表型研究機(jī)構(gòu)都配備有FluorCam葉綠素?zé)晒獬上裨O(shè)備。由下面RGB成像（測(cè)量指標(biāo)為葉面積area）、FluorCam葉綠素?zé)晒獬上瘢y(cè)量指標(biāo)為熒光衰減指數(shù)Rfd）及高光譜成像（測(cè)量指標(biāo)為植被歸一化指數(shù)NDVI）結(jié)果可以看出，Rfd指數(shù)最為靈敏，在脅迫施加2小時(shí)后即可檢測(cè)出，RGB成像最不靈敏——20小時(shí)后才檢測(cè)出脅迫影響。

5、PhenoCOSM表型實(shí)驗(yàn)?zāi)M技術(shù)：基于SoilTron小型蒸滲儀技術(shù)，在野外離體土壤柱體（與大田土壤隔離）或原位miniPlot植物培養(yǎng)情況下，模擬自然條件并利用綜合傳感器技術(shù)在線監(jiān)測(cè)環(huán)境因子如土壤水分、土壤溫度、營養(yǎng)鹽、空氣溫濕度、太陽輻射，及植物性狀如莖干生長(zhǎng)、果實(shí)生長(zhǎng)、光合作用、莖流、NDVI/PRI、葉綠素?zé)晒?、根系生長(zhǎng)等。

6、其它技術(shù)：包括激光掃描技術(shù)及NIR紅外成像技術(shù)等，前者用于作物形態(tài)結(jié)構(gòu)測(cè)量和3D點(diǎn)云建模，后者波段范圍900-1700nm，用于作物水分分布分析。

PlantScreen-R移動(dòng)式植物表型成像分析系統(tǒng)

  PlantScreen-R移動(dòng)式植物表型分析系統(tǒng)（PlantScreen rover system）為知名大型移動(dòng)式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)（Rover FluorCam）的升級(jí)版，4個(gè)輪子帶驅(qū)動(dòng)，以便于大田移動(dòng)，適于溫室及野外大田作物原位表型成像分析測(cè)量，具備PlantScreen幾乎所有成像分析功能及表型大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫等。標(biāo)配為RGB成像分析、FluorCam（35x35cm）葉綠素?zé)晒獬上穹治觯蛇x配高光譜成像、紅外熱成像、3D激光掃描等功能模塊，成像高度可調(diào)（標(biāo)配最高植株高度可達(dá)1m），是田間作物高通量表型分析、植物生理生態(tài)研究的重要儀器設(shè)備，可直接對(duì)野外植物或田間栽培作物進(jìn)行原位成像測(cè)量分析，還可與SoilTron多功能小型蒸滲儀配合使用，直接對(duì)SoilTron培養(yǎng)植物進(jìn)行成像分析。

主要技術(shù)特點(diǎn)：

1)結(jié)構(gòu)緊湊，配置靈活，功能全面，大田等環(huán)境使用方便，非損傷、高通量，表型大數(shù)據(jù)采集與在線分析并可視化展示

2)全球領(lǐng)先的FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)，是作物生理生態(tài)功能性狀的必備分析技術(shù)，配備獨(dú)有的高靈敏度葉綠素?zé)晒獬上耒R頭，大量參考文獻(xiàn)和應(yīng)用案例

3)可選配不同的表型成像分析模塊：

a)葉綠素?zé)晒獬上駟卧?，單幅成像面積35cm x 35cm

b)RGB可見光成像分析單元

c)高光譜成像分析單元，有VNIR高光譜和SWIR高光譜供選配

d)NIR（近紅外）成像單元，用于對(duì)植物水分狀態(tài)分析

e)紅外熱成像分析單元，用于對(duì)植物干旱脅迫、氣孔導(dǎo)度成像分析

f)3D激光掃描單元，用于對(duì)作物3D成像和形態(tài)結(jié)構(gòu)分析

4)可選配大田環(huán)境監(jiān)測(cè)單元或定制網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)方案、微環(huán)境監(jiān)測(cè)方案，如空氣溫濕度與太陽輻射/PAR（光合有效輻射）監(jiān)測(cè)、土壤水分溫度與鹽分監(jiān)測(cè)（不同點(diǎn)或不同剖面深度）、降雨量監(jiān)測(cè)、CO2/O2測(cè)量監(jiān)測(cè)等

5)可選配作物根系監(jiān)測(cè)方案

6)可選配冠層溫度監(jiān)測(cè)、冠層光譜監(jiān)測(cè)、冠層O2與CO2監(jiān)測(cè)等

技術(shù)指標(biāo)：

1)主機(jī)框架平臺(tái)：標(biāo)配為鋁制結(jié)構(gòu)，具4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪便于大田移動(dòng)，高度可調(diào)（標(biāo)配植株最高高度可達(dá)100cm）；可選配其它農(nóng)具車式平臺(tái)（需客戶定制）

2)FluorCam葉綠素?zé)晒獬上穹治觯ㄔ敿?xì)指標(biāo)參見FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)），用于植物生理功能性狀如光合效率、脅迫與抗性篩選等

a)成像面積：35×35cm

b)橙色620nm LED脈沖調(diào)制測(cè)量光源，用于測(cè)量最小熒光Fo等

c)雙色光化學(xué)光，橙色620nm LED和冷白LED光源

d)冷白LED飽和光閃，最大光強(qiáng)4000 μmol(photons)/m2.s，用于測(cè)量最大熒光產(chǎn)量Fm等

e)735nm LED紅外光源用于測(cè)量Fo’等

f)高靈敏度CCD傳感器鏡，分辨率1.4M，A/D 16比特，具備視頻模式和快照模式

g)測(cè)量參數(shù)：Fo、Fm、Fv、Fo'、Fm'、Fv'、Ft、Fv/Fm、Fv'/Fm'、PhiPSII、NPQ、qN、qP、Rfd、ETR等，用于分析植物光合效率、適合度、生物與非生物脅迫及作物抗性、恢復(fù)力等

h)Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析等完備自動(dòng)化測(cè)量程序（protocols）與測(cè)量參數(shù)，如Fv/Fm程序測(cè)量時(shí)間僅需10s

i)葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)在線分析，包括柱狀圖、測(cè)量參數(shù)圖、數(shù)據(jù)表格等，具備自定義圖像分割等功能

3)RGB成像，用于植物形態(tài)結(jié)構(gòu)與顏色成像分析

a)CMOS彩色傳感器，分辨率5MPix、2560 x 1920（可選配12MPix鏡頭）、1/2”、14.1fps，像素大小2.2μm

b)測(cè)量參數(shù)：葉面積、植物緊實(shí)度／緊密度、葉片周長(zhǎng)、偏心率、葉圓度、葉寬指數(shù)、植物圓直徑、凸包面積、植物質(zhì)心、生長(zhǎng)高度、相對(duì)生長(zhǎng)速率等

c)可進(jìn)行顏色分割分析、植物適合度評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)生長(zhǎng)期葉面積動(dòng)態(tài)變化比較分析、綠度指數(shù)、顏色分級(jí)分析（健康綠色、亮綠色、暗綠色、其他顏色）等表型參數(shù)

4)紅外熱成像，用于氣孔導(dǎo)度、干旱脅迫指數(shù)及其它脅迫成像分析

a)成像傳感器：焦平面陣列微測(cè)熱輻射計(jì)，分辨率 640×480 像素，靈敏度30mK（0.03°C），波段7.5-13μm

b)溫度范圍 -20 – 120℃，分辨率<0.03℃@30℃/30mK

c)具備溫度動(dòng)態(tài)Protocols，光照強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、熱成像分布數(shù)據(jù)同步獲取，以研究分析植物溫度分布動(dòng)態(tài)等

d)具備溫度參考傳感器（reference sensors）

e)測(cè)量參數(shù)：植物每一點(diǎn)的實(shí)際溫度，植物表面溫度分布圖

5)NIR近紅外成像分析單元：用于成像監(jiān)測(cè)分析植物水分狀態(tài)分布，具備假彩調(diào)色板，可以方便對(duì)比分析，快速監(jiān)測(cè)脫水植物，因而可以監(jiān)測(cè)評(píng)估干旱脅迫條件下植物水分的動(dòng)態(tài)變化響應(yīng)及水分利用效率等

a)可與RGB成像形態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)及FluorCam光合效率參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析等；可完整記錄追溯干旱過程與復(fù)水過程的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等

b)通過測(cè)量水分吸收光譜和940nm參考光譜，有效避免環(huán)境光及陰影效應(yīng)

c)InGaAs傳感器，有效芯片大小9.6x7.7mm，波段范圍900－1700nm，分辨率638x510像素，幀頻118fps，A/D 14比特

6)3D激光掃描分析，可建立3D點(diǎn)云模型，用于植物形態(tài)結(jié)構(gòu)分析，可分析植物結(jié)構(gòu)、生物量、葉片數(shù)量、葉面積、葉片傾斜角度、植物高度等結(jié)構(gòu)形態(tài)參數(shù)

7)表型組學(xué)研究分析系統(tǒng)：包括客戶端應(yīng)用服務(wù)器、可編程序邏輯控制器及專業(yè)分析軟件等

a)自動(dòng)控制與分析功能：具備用戶定義、可編輯自動(dòng)測(cè)量程序（protocols），根據(jù)用戶設(shè)定程序自動(dòng)完成全部實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)并分析，分析的數(shù)據(jù)結(jié)果可自動(dòng)以動(dòng)態(tài)曲線的形式顯示

b)觸摸屏操作界面，在線顯示植物狀態(tài)（可視化）、光線強(qiáng)度、分析測(cè)量狀態(tài)及結(jié)果等

c)所測(cè)量的所有數(shù)據(jù)都是透明的、可以追溯的

d)具備用戶權(quán)限分級(jí)功能，防止其他人員誤操作影響實(shí)驗(yàn)

e)廠家遠(yuǎn)程故障診斷，軟件終身

PlantScreen野外高通量植物表型分析平臺(tái)

——Field-based High-throughput Phenotyping PlatForm

  建立對(duì)野外生長(zhǎng)植物迅速、準(zhǔn)確、高通量非損傷多性狀表型分析能力，是21世紀(jì)作物遺傳育種面臨的最大挑戰(zhàn)（Andrade-Sanchez et al.2014, Furbank and Tester 2011, Houle et al. 2010）。野外高通量植物表型分析平臺(tái)對(duì)遺傳學(xué)、生物技術(shù)、作物育種，及作物對(duì)氣候變化、土壤、耕作管理的響應(yīng)研究監(jiān)測(cè)等，特別是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)都具有無比重要的意義。

  PlantScreen野外高通量植物表型分析平臺(tái)集成了自動(dòng)化控制系統(tǒng)、葉綠素?zé)晒獬上駵y(cè)量分析、植物熱成像分析、植物高光譜分析、RGB彩色成像分析及互聯(lián)網(wǎng)＋表型大數(shù)據(jù)平臺(tái)等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，以最優(yōu)化的方式實(shí)現(xiàn)野外植物原位高通量表型分析測(cè)量、植物脅迫響應(yīng)與作物抗性成像分析測(cè)量篩選、植物生長(zhǎng)分析測(cè)量、性狀識(shí)別及植物生理生態(tài)分析研究等。作為全球第一家研制生產(chǎn)植物葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)的廠家，PSI公司在植物表型成像分析領(lǐng)域處于全球的技術(shù)前列，大面積葉綠素?zé)晒獬上穹治龅瘸上穹治銎脚_(tái)使PlantScreen成為植物表型分析與功能成像分析的最為先進(jìn)的儀器設(shè)備。

功能特點(diǎn)：

1)大型多功能成像平臺(tái)（Multi-functional sensor platform），集成了葉綠素?zé)晒獬上?、RGB成像、紅外熱成像、LiDAR、高光譜成像等各種先進(jìn)高端傳感設(shè)備，全面分析：

a)結(jié)構(gòu)性狀表型分析（RGB成像及LiDAR）

b)功能表型分析（葉綠素?zé)晒獬上瘢?/span>

c)形狀與生長(zhǎng)評(píng)估（RGB成像及LiDAR）

d)光合作用表現(xiàn)（葉綠素?zé)晒獬上瘢?/span>

e)生物脅迫與非生物脅迫響應(yīng)（葉綠素?zé)晒獬上瘛⒏吖庾V成像、紅外熱成像）

f)生理生態(tài)表現(xiàn)包括光合生理、氣孔動(dòng)態(tài)、生化代謝指標(biāo)等等（葉綠素?zé)晒獬上瘛⒏吖庾V成像、紅外熱成像）

2)全球領(lǐng)先的FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)，是作物生理生態(tài)功能性狀的必備分析技術(shù)，智能LED光源提供調(diào)制測(cè)量光可以在白天自動(dòng)成像測(cè)量光適應(yīng)條件下的葉綠素?zé)晒饧肮夂闲?；配備?dú)有的高靈敏度葉綠素?zé)晒獬上耒R頭，成像面積達(dá)35cm x 35cm（可客戶定制80cm x 80cm），是世界上單幅葉綠素?zé)晒獬上衩娣e最大的技術(shù)設(shè)備

3)可安裝在專用自動(dòng)運(yùn)行平臺(tái)上沿樣帶軌道自動(dòng)運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行樣帶全覆蓋自動(dòng)掃描成像和在線分析

4)表型分析大數(shù)據(jù)平臺(tái)，包括系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理分析與可視化在線顯示、數(shù)據(jù)庫等

5)PSI表型研究中心專家團(tuán)隊(duì)技術(shù)支持，每年在美國和歐洲分別組織舉辦一次世界植物表型研討會(huì)

6)可選配基于無人機(jī)技術(shù)（UAV-based）的PhenoUAS無人機(jī)高通量表型分析平臺(tái)，使基于地面的表型分析scalling-up到空中大區(qū)域快速表型分析

7)可選配土壤氣象監(jiān)測(cè)站，全面分析環(huán)境條件與表型性狀的關(guān)系

8)可選配植物生理生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同步監(jiān)測(cè)植物光合作用及果實(shí)生長(zhǎng)等信息

9)可選配自動(dòng)稱重?cái)?shù)字化培養(yǎng)盆，進(jìn)行精確稱重、土壤水分監(jiān)測(cè)、自動(dòng)澆灌等

主要技術(shù)指標(biāo)：

1.一體式多功能自動(dòng)成像分析平臺(tái)，集成了智能LED光源及葉綠素?zé)晒獬上衲K、RGB成像分析模塊及其它如紅外熱成像、LiDAR激光掃描、高光譜等選配成像模塊，通過操作系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)分類存儲(chǔ)、自動(dòng)在線分析等

2.葉綠素?zé)晒獬上穹治觯?biāo)配）：

a)3色智能LED激發(fā)光源，620nm脈沖測(cè)量光、白色光化學(xué)光和最大飽和光閃、735nm紅外光用于測(cè)量Fo’等

b)可選配藍(lán)色光源與7位濾波輪用于多光譜多波段熒光測(cè)量如GFP成像測(cè)量

c)獨(dú)有高靈敏度CCD葉綠素?zé)晒獬上駛鞲衅鳎瑤l達(dá)50fps，有效捕捉葉綠素?zé)晒馑沧儯直媛?20x560像素，A/D 12比特，具備視頻模式和快照模式；可選配高分辨率CCD，分辨率1360x1024，幀頻20fps，A/D 16比特

d)單幅成像面積35x35cm

e)成像測(cè)量參數(shù)：可進(jìn)行黑夜暗適應(yīng)測(cè)量及白晝光適應(yīng)測(cè)量，測(cè)量參數(shù)包括Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd等葉綠素?zé)晒鈪?shù)，用于分析植物光合效率、適合度、生物與非生物脅迫及作物抗性、恢復(fù)力等

f)Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析等完備自動(dòng)化測(cè)量程序（protocols）與測(cè)量參數(shù)，如Fv/Fm程序測(cè)量時(shí)間僅需10s

g)葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)在線分析，包括柱狀圖、測(cè)量參數(shù)圖、數(shù)據(jù)表格等，具備自定義圖像分割等功能，可進(jìn)行不同時(shí)間尺度（如日、月、整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)等）的多參數(shù)動(dòng)態(tài)分析

h)是真正的二維同步成像，所得葉綠素?zé)晒鈪?shù)是真正的基于像素點(diǎn)的二維分布參數(shù)，避免簡(jiǎn)單化的“激光誘導(dǎo)成像”（優(yōu)點(diǎn)是輕便、省電）僅僅是一維成像（點(diǎn)或線）、不能同步化二維成像、易受環(huán)境因素影響（如風(fēng)吹草動(dòng)即產(chǎn)生嚴(yán)重誤差）、成像參數(shù)只是模擬參數(shù)（根據(jù)激光掃描快慢得到的快速測(cè)量熒光與慢速測(cè)量熒光不是真正的最小熒光和最大熒光，所得參數(shù)“光量子產(chǎn)量”只是模擬光量子產(chǎn)量需要用進(jìn)行校準(zhǔn)后參數(shù)才能使用）、測(cè)量參數(shù)單一（只能得到快速測(cè)量熒光和慢速測(cè)量熒光及由此計(jì)算出的模擬光量子產(chǎn)量或稱光量子效率）、技術(shù)不成熟（找不到參考文獻(xiàn)）等問題

i)是世界上用于植物高通量表型分析應(yīng)用最廣、發(fā)表論文最多的技術(shù)手段

3.RGB成像分析（標(biāo)配）：可對(duì)植物的形狀、顏色綠度等進(jìn)行成像分析，分辨率5Mpx，并可自動(dòng)對(duì)植物花朵數(shù)量、水稻分蘗等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要分析測(cè)量參數(shù)包括：

1)葉面積（Leaf Area: Useful for monitoring growth rate） 及其動(dòng)態(tài)變化

2)植物緊實(shí)度／緊密度（Solidity/Compactness. Ratio between the area covered by the plant’s convex hull and the area covered by the actual plant）

3)葉片周長(zhǎng)（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)葉圓度（Roundness: Based on evaluating the ratio between leaf area and perimeter. Gives information about leaf roundness）

6)葉寬指數(shù)（Medium Leaf Width Index: Leaf area proportional to the plant skeleton (i.e. reduction of the leaf to line segment)）

7)葉片細(xì)長(zhǎng)度SOL (Slenderness of Leaves)

8)植物圓直徑（Circle Diameter. Diameter of a circle with the same area as the plant）

9)凸包面積（Convex Hull Area. Useful for compactness evaluation）

10)植物質(zhì)心（Centroid. Center of the plant mass position (particularly useful for the eccentricity evaluation)）

11)扁平指數(shù)（Flattening index）

12)相對(duì)生長(zhǎng)速率（Relative growth rate）

13)綠度指數(shù)與分級(jí)分析（暗綠、健康綠、淺綠等）

14)顏色分級(jí)與分區(qū)分析（Color segmentation for plant fitness evaluation）

15)其它性狀與顏色分級(jí)動(dòng)態(tài)分析

4.3D激光掃描分析（選配）：用于植物結(jié)構(gòu)表型分析，通過點(diǎn)云模型自動(dòng)分析計(jì)算植物結(jié)構(gòu)、生物量、葉片數(shù)量、葉面積、葉片傾斜角度、植物高度等各種形態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)

5.紅外熱成像分析（選配）：焦平面陣列微測(cè)熱輻射計(jì)，分辨率 640×480 像素，波段7.5-13μm，溫度范圍 -20 – 120℃，分辨率<0.05℃@30℃/50mK，成像面積35x35cm，用于成像植物在光輻射情況下的冠層溫度分布，并分析植物的氣孔導(dǎo)度動(dòng)態(tài)、干旱脅迫及抗干旱能力評(píng)估等，良好的散熱可以使植物耐受較長(zhǎng)時(shí)間的高光輻射或低水條件（干旱）

6.高光譜成像分析（選配）：波長(zhǎng)范圍380-1000nm，光譜帶數(shù)（波段數(shù)）675個(gè)波段，可成像并分析歸一化指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)）簡(jiǎn)單比值指數(shù)（Simple Ratio Index, Equation: SR = RNIR / RRED）、改進(jìn)的葉綠素吸收反射指數(shù)（Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI1), Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]）、優(yōu)化土壤調(diào)整植被指數(shù)（Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI) , Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)）、光化學(xué)植被反射指數(shù)（Photochemical Reflectance Index (PRI), Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)）等

7.野外移動(dòng)平臺(tái)：跨度和高度可定制. 平臺(tái)臂15m跨度（可定制其他尺寸），多功能成像平臺(tái)可在移動(dòng)平臺(tái)上左右自動(dòng)掃描成像分析，可自動(dòng)掃描寬度達(dá)12m的樣帶，每一次掃描成像面積可達(dá)10x0.35m（3.5m2），允許植株高度最高3米，完成一次掃描時(shí)間從不足1分鐘到幾分鐘（根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量程序Protocol而定），移動(dòng)平臺(tái)可沿軌道自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行距離原則上不受限制（受軌道長(zhǎng)度限制）；移動(dòng)平臺(tái)高度3.5m，多功能成像平臺(tái)高度可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同高度作物成像分析；配備GPS系統(tǒng)精度達(dá)2cm

8.通過軟件自動(dòng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)、位置、時(shí)間等，可由柴油發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)整個(gè)平臺(tái)移動(dòng)

9.可選配環(huán)境測(cè)量傳感器網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄PAR、環(huán)境CO2濃度、空氣溫濕度、降雨量及土壤水分等。

10.系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)（表型大數(shù)據(jù)平臺(tái)）：

1)用戶友好的圖形界面

2)GPS定位功能可進(jìn)行空間分布信息及時(shí)空分布格局分析

3)已內(nèi)置各種成熟的Protocols，具備用戶定義、可編輯自動(dòng)測(cè)量程序（protocols），根據(jù)用戶設(shè)定程序自動(dòng)完成全部實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)并分析，分析的數(shù)據(jù)結(jié)果可自動(dòng)以動(dòng)態(tài)曲線的形式顯示

4)MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，可以處理擁有上千萬條記錄的大型數(shù)據(jù)庫，支持多種存儲(chǔ)引擎，相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中的不同表中

5)可用默認(rèn)程序進(jìn)行所有測(cè)量，也可通過開發(fā)工具創(chuàng)建自定義的工作過程，或者手動(dòng)操作LED光源開啟或關(guān)閉、RGB掃面成像、葉綠素?zé)晒獬上竦?/span>

6)實(shí)驗(yàn)程序（Protocols）具備起始鍵、終止鍵、暫停鍵

7)系統(tǒng)可通過互聯(lián)網(wǎng)無線遠(yuǎn)程控制，允許用戶通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、下載及更改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，具備用戶權(quán)限分級(jí)功能，防止其他人員誤操作影響實(shí)驗(yàn)

產(chǎn)地：歐洲PSI