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逆境模擬及植物生長監(jiān)測平臺

簡要描述:逆境模擬及植物生長監(jiān)測平臺是一套高通量,以多維度傳感器和人工智能算法為基礎的高精度環(huán)境監(jiān)測與表型鑒定系統(tǒng),可以完成整個植物生長周期中不同環(huán)境下的植物生長關鍵表型因子的測量。連續(xù)獲取環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。并基于人工智能算法對獲取的多維度數(shù)據(jù)開展深度挖掘。

  • 產(chǎn)品型號:
  • 廠商性質:生產(chǎn)廠家
  • 更新時間:2024-08-22
  • 訪  問  量:542

詳細介紹

一、產(chǎn)品介紹

逆境模擬及植物生長監(jiān)測平臺是一套高通量,以多維度傳感器和人工智能算法為基礎的高精度環(huán)境監(jiān)測與表型鑒定系統(tǒng),可以完成整個植物生長周期中不同環(huán)境下的植物生長關鍵表型因子的測量。連續(xù)獲取環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。逆境模擬及植物生長監(jiān)測平臺并基于人工智能算法對獲取的多維度數(shù)據(jù)開展深度挖掘。


二、 產(chǎn)品組成

智能化栽培單元+流水線自動化傳送單元+多維傳感融合圖像成像單元+邊緣計算與解析單元+數(shù)據(jù)管理單元


1) 智能化栽培單元

環(huán)境因子監(jiān)測:利用土壤類、氣象類傳感器,連續(xù)監(jiān)控土壤水份、土壤溫度溫度、土壤鹽分、土壤PH、土壤氧氣、空氣溫濕度、二氧化碳濃度等;

智能化灌溉:可支持自定義設置周期性水肥計劃,實現(xiàn)對灌溉、施肥的定時、定量控制,可實施水分、養(yǎng)分、鹽分等因子的定向投放,模擬干旱、高鹽堿等逆境環(huán)境。

2) 流水線自動化傳送單元:

自動化傳送:利用自動化控制系統(tǒng),可自動將植株從智能化栽培區(qū)域傳送至成像暗室;

自動定位并識別:利用RFID射頻標簽對每一盆植株進行身份信息識別,植株移動到目標位置時自動進行關聯(lián),并自動記錄對應設備的采集數(shù)據(jù);

選配稱重模塊:樣品傳送過程中高精度傳感器實現(xiàn)對重量的測定。

3) 多維傳感融合圖像成像單元:

單箱體多成像單元一體化集成,成像暗室尺寸支持定制??蛇x配可見光二維、可見光三維、高光譜等獨立成像模塊。高效實現(xiàn)對作物植株的高通量、多維度、自動化實時采集。

可見光二維成像單元:獲取植株側視可見光圖像,并利用人工智能算法分析獲取株高、葉頂點數(shù)、投影面積等形態(tài)參數(shù),黃色投影面積、綠色投影面積等顏色參數(shù),以及平滑度等紋理參數(shù),用于植株株型與健康狀態(tài)相關表型分析。

可見光三維成像單元:基于算法重構高精度植物模型,基于模型獲取植物冠層覆蓋率、冠幅、生物量等參數(shù),用于生物量變化與長勢分析。

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度旋轉平臺

成像高度

支持多段成像,自定義高度

照明光源

側面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

三維單株重構與解析時間

<7min


高光譜成像單元:基于植物光譜反射信息,可實現(xiàn)植物各部分光譜特征曲線的計算,以及光譜指數(shù)如NDVI、GVI等三十個常用植被指數(shù)的獲取,葉綠素含量、冠層氮含量等生物學參數(shù)的分析,用于解析植物組分含量變化、營養(yǎng)狀況以及病害發(fā)生情況。

成像波長范圍

400-1000nm

照明光源

低頻閃高光質鹵素燈光源

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


4) 邊緣計算與解析單元:

系統(tǒng)采用全自研算法進行可見光圖像與光譜圖像解析,可重構植株高精度三維模型,對形態(tài)參數(shù)、顏色參數(shù),生物量等進行測定,并生成光譜反射曲線,自動計算多種常見植被指數(shù)、葉綠素含量、氮含量等農(nóng)學生物學指標??筛鶕?jù)客戶需求,各模塊支持設計定制關聯(lián)模型,對特定類型脅迫響應程度或病害等級進行具體分析。

5) 數(shù)據(jù)管理單元:

系統(tǒng)配備專業(yè)分析軟件,支持通過自建實驗工程進行數(shù)據(jù)管理,可按不同成像單元進行數(shù)據(jù)查看、分析和導出,便于根據(jù)不同的實驗課題進行整個實驗周期數(shù)據(jù)管理。

三、 應用方向

集成可見光二維、三維、高光譜多類型成像單元,采用全自研算法進行可見光圖像與光譜圖像解析,可重構植株高精度三維模型,對形態(tài)參數(shù)、顏色參數(shù),生物量等進行測定,并生成光譜反射曲線,自動計算多種常見植被指數(shù)、葉綠素含量、氮含量等農(nóng)學生物學指標。

可應用于植物形態(tài)分析(篩選突變株、逆境處理下篩選抗逆種質)、植物長勢分析(分析突變體或特殊處理條件下植物生長狀態(tài)變化)、植物營養(yǎng)狀況分析(營養(yǎng)高效種質/突變體篩選、水肥利用率分析)、植物病害識別(感病處理下篩選抗病種質)、植物葉綠素含量分析(植物生長狀態(tài)表征、抗性種質篩選);可根據(jù)客戶需求,各模塊支持設計定制關聯(lián)模型,對特定類型脅迫響應程度或病害等級進行具體分析。



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