PhenoTron?-XYZ高通量植物表型成像分析系統(tǒng)，采用STP技術及視覺識別定位技術，集成多功能高光譜成像技術（榮獲楊凌農(nóng)高會“后稷獎”）、FluorTron?葉綠素熒光成像技術（被評為十大“重大農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果”）、Thermo-RGB成像融合分析技術，適用于實驗室或溫室全自動、高通量種苗與組培苗表型檢測、作物表型研究分析、植物生理生態(tài)研究、光合生理研究、種質(zhì)資源檢測、脅迫與抗性評估與篩選等。

主要特點如下：

▲  可根據(jù)需求靈活選配不同表型成像傳感器技術：

a)  高光譜成像，400-1000nm、900-1700nm可選，超400個光譜波段

b)  UV-MCF植物熒光高光譜成像，可同時獲得藍色、綠色、紅色及遠紅波段的熒光光譜成像，不僅可對生物熒光在二維尺度上進行成像分析，還可以獲得熒光光譜特征（光譜指紋）并在高光譜維度上（多達幾百個）進行熒光光譜分析

c)  葉綠素熒光成像，包括LEDIF葉綠素熒光監(jiān)測或葉綠素熒光成像

d)  Thermo-RGB成像，包括紅外熱成像、RGB成像及紅外熱成像與RGB成像融合分析技術

▲ 紅外熱成像與可見光成像融合分析技術，采用多點精準融合技術，精確提取植物紅外熱成像（不受背景影響），并對不同ROI進行溫度分析

▲ 采用視覺識別定位技術，機器視覺鏡頭經(jīng)過算法校準，在線監(jiān)視全域植物狀態(tài)并實現(xiàn)一鍵精準定位成像，自動采集表型數(shù)據(jù)

▲ 可選配基于蒸滲儀技術的iPOT數(shù)字化培養(yǎng)盆，全面監(jiān)測重量變化、土壤水分與溫度，及葉片溫度、葉綠素熒光、莖流、光合作用等生理生態(tài)參數(shù)

主要技術指標：

1)     嵌入式主控系統(tǒng)，全中文操作界面，觸控屏+PC端GUI軟件雙重控制，可無線控制

2)     XYZ三軸全自動運行，精準定位掃描成像分析，運行精度1mm

3)     支持組合命令，可自定義Protocols，自動執(zhí)行XYZ三軸移動、停止、光源開閉、快門觸發(fā)等

4)     支持位置記憶，可一鍵注冊、記錄、保存、讀取坐標信息，自動移動精準定位采集表型數(shù)據(jù)

5)     視覺識別定位精度：優(yōu)于2cm

6)     標配掃描成像面積：180×80cm，Z軸可升降范圍30cm，可客戶定制其他規(guī)格

7)     多功能高光譜成像：

a)       藍綠熒光Fb（或F440）和Fg（或F520）及脅迫誘導次級代謝產(chǎn)物指數(shù)等

b)      葉綠素熒光Fr（或F690）和Ffr（或F740）等

c)       熒光比值植物，如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等，及F730-740/F680-690（反應葉綠素含量及植物長期脅迫等）、F735/F700（可精確反映葉綠素含量）等

d)      植物冠層結(jié)構(gòu)指數(shù)：NDVI、RDVI、MSR、SAVI、MSAVI、TVI、MCARI、MTVI、EVI等

e)       植物或作物色素指數(shù)，包括葉綠素指數(shù)、胡蘿卜素指數(shù)、花青素指數(shù)等

f)        葉黃素循環(huán)色素指數(shù)

g)      顏色指數(shù)：包括紅度指數(shù)、綠度指數(shù)、藍度指數(shù)、比值指數(shù)等，可區(qū)分100多種顏色波段

h)      生理生態(tài)指數(shù)：包括健康指數(shù)HI、衰老指數(shù)PSRI、日光誘導葉綠素熒光指數(shù)等

i)        光合物候指數(shù)：CCI、NIRv、ΔPRI等

j)        水分指數(shù)等

8)       SWIR高光譜成像：光譜通道220，信噪比1000:1，自由選擇感興趣光譜波段，減少數(shù)據(jù)冗余，可成像測量分析NDNI歸一化N指數(shù)、NDWI歸一化水指數(shù)、MSI水分脅迫指數(shù)等，可分析土壤有機碳及總氮狀態(tài)

9)       SpectrAPP高光譜表型成像分析軟件及 FluorVision高光譜熒光成像分析軟件，可進行光譜融合、ROI選區(qū)分析、?積校準、頻率直方圖、自動動識別不同波段峰值并分析其?值等，近百種參數(shù)一鍵分析

10)  Thermo-RGB成像：

a)       可見光-紅外熱成像雙鏡頭主機，RGB分辨率2000萬像素，紅外熱成像分辨率：640*512

b)      測溫范圍：-20℃-150℃或0℃-550℃

c)       工作畫面：同時顯示、切換顯示，可自主切換單張采集或連續(xù)采集等工作模式

d)      Thermo-RGB成像融合分析：可進行手動/自動ROI分析；光照/背光葉片長度、寬度、周長、凸包面積、圓度等形態(tài)分析；最高、最低、平均溫度、最大溫差、中位數(shù)等溫度分析；R/G/B、H/S/V等顏色分析，具備溫度直方圖統(tǒng)計、路徑分析、溫度轉(zhuǎn)換、圖/表導出等功能

e)        Thermo-RGB遙控并可在線圖像無線傳輸，實時監(jiān)測RGB及紅外熱成像畫面及溫度信息

11)  葉綠素熒光成像：

a)       500萬像素高分辨率、高靈敏度視頻葉綠素熒光成像，幀頻70fps

b)      可運行熒光淬滅分析、Kautsky誘導效應等Protocols，也可自編程運行protocol

c)       可選配植物形態(tài)分析，如長度、寬度、投影面積（相對生物量）、凸包面積、圓度等

d)      葉綠素熒光成像測量參數(shù)：Fo、Fm、Fp、Ft、Fs、Fm’、Fv/Fm（QYmax）、ΔF/Fm’（YPSII）、Fv/Fo、NPQ、Rfd、Y(NPQ)、Y(NO)等

應用案例：

不同處理下的綠豆種苗高光譜成像檢測：左側(cè)苗盤土壤施加營養(yǎng)液（氮磷鉀及中微量元素），右側(cè)為對照組，通過HI指數(shù)反映出施加營養(yǎng)液的種苗健康狀態(tài)明顯高于未施加種苗

木耳菜幼苗葉綠素熒光成像實驗：上圖依次為RGB圖、Fm成像、QY_max成像，左側(cè)幼苗土壤施加光合作用阻斷劑24h，由Fm可以看出DCMU沿葉脈擴散后葉片的響應，而相應QY_max也顯著低于對照組