Sistem Analisis Fenotip Tanaman PlantScreen (Edisi Pengiriman Otomatis Tanaman)

PlantScreenSistem pencitraan fenotip tanaman dikembangkan dan diproduksi oleh perusahaan Ceko PSI.Mengintegrasikan budaya cerdas tanaman LED, sistem kontrol otomatis, analisis pengukuran pencitraan fluoresensi klorofil, analisis pencitraan termal tanaman, analisis pencitraan inframerah dekat tanaman, analisis spektrum tinggi tanaman, manajemen pengenalan kode batang otomatis, pencitraan 3D warna nyata RGB, sistem bobot dan pengairan otomatis dan sejumlah teknologi canggih lainnya,Mencapai sejumlah besar sampel tanaman dengan cara yang optimal - dari mustar, jagung hingga berbagai analisis pencitraan fisiologi dan morfostruktur tanaman lainnya, untuk pengukuran analisis pencitraan fenotip tanaman dengan aliran tinggi, pengukuran analisis pencitraan respon paksa tanaman, pengukuran analisis pertumbuhan tanaman, penelitian ekotoksikologi, pengenalan sifat dan penelitian analisis fisiologi dan ekologi tanaman. Edisi Pengiriman Otomatis TanamanPlantScreenSistem ini terutama berlaku untuk sampel tanaman tinggi 0-40cm.

PlantScreenSistem ini mencakup fungsi analisis pencitraan berikut:

1.Analisis pencitraan fluorescensi klorofil: luas pencitraan tunggal 35x35cm, parameter pengukuran pencitraan termasuk Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd Tunggu puluhan parameter fluorescensi klorofil

2.RGBAnalisis pencitraan: Parameter pengukuran pencitraan termasuk:

1)Daerah Daun (Leaf Area): Useful for monitoring growth rate）

2)Ketekatan Tanaman (Solidity/Compactness). Ratio between the area covered by the plant’s convex hull and the area covered by the actual plant）

3)Perimeter Daun (Leaf Perimeter): Particularly useful for the basic leaf shape and width evaluation (combined with leaf area)）

4)Eksentrisitas (Eccentricity): Plant shape estimation, scalar number, eccentricity of the ellipse with same second moments as the plant (0...circle, 1...line segment)）

5)Bulatan Daun (Roundness): Based on evaluating the ratio between leaf area and perimeter. Gives information about leaf roundness）

6)Indeks Lebar Daun Pertengahan (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 (Langsung Daun)

8)Diameter lingkaran (circle diameter). Diameter of a circle with the same area as the plant）

9)Luas hull yang convex (convex hull area). Useful for compactness evaluation）

10)Jantung Tanaman (Centroid). Center of the plant mass position (particularly useful for the eccentricity evaluation)）

11)Jarak antarnodal (internodal distance)

12)Tinggi Pertumbuhan (Growth Height)

13)Tinggi dan Lebar Maksimal Tanaman dalam 3 Dimensi

14)Tingkat Pertumbuhan Relatif (Relative Growth Rate)

15)Sudut Daun (Leaf Angle)

16)Jumlah Daun di Node

17)Parameter lain seperti segmentasi warna untuk evaluasi kebugaran tanaman, indeks hijau dan lainnya

3.Analisis pencitraan spektrum tinggi (opsional), dapat pencitraan dan menganalisis parameter berikut:

1)Indeks Perbedaan Vegetati Normalisasi (NDVI)

2)Indeks Ratio Sederhana (Simple Ratio Index)Equation: SR = RNIR / RRED）

3)Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI1) adalah
Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]）

4)Optimized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI)
, Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)）

5)Indeks Hijau (G)Equation: G = R554 / R677）

6)Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI) adalah
Equation: MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)）

7)Transformed CAR Index (TCARI), Equation: TSARI = 3 * [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550) * (R700/ R670)]）

8)Indeks Vegetati Segitiga (TVI), Equation: TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]）

9)ZMIIndeks Zarco-Tejada dan Miller (ZMI)Equation: ZMI = R750 / R710）

10)Indeks Pigment Ratio Sederhana (SRPI)Equation: SRPI = R430 / R680）

11)Normalized Phaeophytinization Index (NPQI) adalahEquation: NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)）

12)Indeks Refleksi Fotokimia (PRI)Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)）

13)Indeks Normalisasi Pigment Klorofil (NPCI), NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)）

14)CarterIndeks Carter (Indeks Carter)
, Equation: Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760）

15)LichtenthalerInformasi tentang Lichtenthaler Index, Equation: Lic1 = (R790 - R680) / (R790 + R680); Lic2 = R440 / R690）

16)SIPIStruktur Intensif Pigment Index (SIPI)Equation: SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)）

17)Gitelson-MerzlyakIndeks Gitelson dan Merzlyak, Equation: GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700）

4.Analisis pencitraan termal (opsional): Untuk analisis pencitraan distribusi panas 2D tanaman dalam kondisi radiasi cahaya, penyebaran panas yang baik dapat membuat tanaman tahan terhadap radiasi cahaya tinggi atau kondisi air rendah (kekeringan) untuk waktu yang lebih lama

5.Analisis pencitraan inframerah dekat (opsional): digunakan untuk mengamati dan menganalisis keadaan kelembaban tanaman dan variasi distribusinya di antara jaringan yang berbeda, tanaman dalam keadaan pengairan yang baik menunjukkan penyerapan tinggi terhadap spektrum inframerah dekat, sementara tanaman dalam keadaan kering menunjukkan reflektifitas tinggi terhadap spektrum inframerah dekat, melalui perangkat lunak analisis dapat memantau analisis dari kekuatan kekeringan hingga proses pengairan ulang secara keseluruhan dinamika proses dan respons tanaman terhadap kekuatan kekeringan dan efisiensi penggunaan kelembaban, dan membentuk gambar palsu, dapat melakukan penelitian analitis terkait dengan indeks morfologi tanaman dan indeks fluoresensi klorofil.

Konfigurasi dan prinsip kerja sistem:

Seluruh sistem terdiri dari sistem transportasi tanaman otomatis, ruang adaptasi cahaya, pencitraan RGB, FluorCamPemitraan fluoresensi klorofil, pencitraan spektrum tinggi, pencitraan termal tanaman, pencitraan inframerah dekat tanaman, sistem pembuahan dan timbangan pengairan otomatis, sistem pengenalan tanaman, dan sebagainya, tanaman dalam ruangan yang dapat beradaptasi dengan cahaya dapat dikirim dari sabuk konveyor ke ruang pencitraan untuk analisis pencitraan, dll. Seluruh sistem dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan praktis pengguna, sangat sesuai dengan kebutuhan praktis pengguna.

Indikator Teknis:

1.Otomatis memuat dan membuang sampel tanaman，Identifikasi sampel pelacakan dengan kode batang atau tag RFID

2.Ruang adaptasi cahaya: Untuk adaptasi cahaya atau budaya tanaman, sumber cahaya LEDKekuatan cahaya hingga 1000 μmol / m².s， Tidak ada efek termal, intensitas 0-100% dapat disesuaikan, dapat membuat perubahan siklus cahaya melalui program eksperimental, dapat dilengkapi dengan tipe umum atau khusus seperti ruang observasi pertumbuhan beras, dan juga dapat dilengkapi dengan fungsi analisis pencitraan pemindaian 3D (termasuk sistem pencitraan pemindaian 3D XYZ dan perangkat lunak)

3.Pallet standar 35 × 30cm, untuk menempatkan tanaman pot atau palet yang dapat menempatkan beberapa pot bunga kecil, setiap palet dapat menempatkan 20 pot budidaya tanaman standar (58mm × 58mm × 95mm), pot bunga maksimum L35cm × W28cm dapat disesuaikan

4.Sistem pengangkut otomatis membentuk saluran pengangkut cincin dari ruang adaptasi cahaya ke ruang pencitraan, sabuk pengangkut menggunakan motor asinkron tiga fase transmisi peralatan, 200-1000W, lebar pita pengangkut 320mm, daya beban 130kg, kecepatan 9m / min

5.Unit pemrosesan pusat sistem kontrol mobile: CJ2M-CPU33; Digital I/O: maksimal 2560 titik; Komunikasi PLC: PC kelas atas melalui Ethernet 100Mb / s; OMRON MECHATROLINK-II maksimal 16 sumbu penentuan presisi

6.Ruang pengukuran pencitraan tanaman: 150cm (panjang) × 150cm (lebar) × 220cm (tinggi), terisolasi dari cahaya lingkungan (cahaya-terisolasi), cepat otomatis membuka dan menutup pintu, membuka dan menutup siklus kurang dari 3 detik, sistem sensor layar cahaya, pengenal kode batang dan pembaca RFID

7.Unit pencitraan ruang pencitraan standar dengan ketinggian 0-50cm dapat disesuaikan, opsional dengan ketinggian kisaran 100cm atau lebih tinggi untuk mempelajari tanaman yang tinggi, jarak fokus standar kisaran 22-27cm

8.RFIDJarak pengenalan pembaca: 2-20cm; Komunikasi: RS485; Pengenal kode batang dapat membaca kode 1D, 2D dan QR, dengan sumber cahaya LED yang mudah dikenali di bawah cahaya lemah, komunikasi RS485

9.Sistem layar cahaya F3EM2 yang disesuaikan dengan pelanggan untuk mengukur tinggi dan lebar tanaman secara akurat untuk memasuki kamera belakang ruang pengukuran pencitraan dengan posisi otomatis yang akurat, kisaran pengukuran 150cm, resolusi 5mm; pengukuran tinggi laser standar 0-50cm, akurasi 5mm

10. Pemitraan fluoresensi klorofil: termasuk ruang pencitraan fotoisolasi, pembukaan dan penutupan pintu otomatis, sabuk konveyor、 PLC kontrol otomatis atas dan bawah sistem fokus bergerak, besar 73 × 73cm LED panel sumber cahaya, 7-bit roda filter dll, area pencitraan tunggal 35 × 35cm, mengukur cahaya oranye 620nm, cahaya gelombang ganda oranye dan putih, cahaya jenuh kilat putih, kekuatan cahaya maksimum 3600 μmol.m-2.s-1, resolusi lensa 1360 × 1024 piksel

11.Irigasi dan bobot otomatis,Peniraan dan timbangan dapat dilakukan secara bersamaan pada 5 panci tanaman, akurasi ± 1g; Peniraan yang tepat setelah timbangan, dapat melalui proses pengairan (regime) atau keadaan kekeringan yang ditetapkan sebelumnya melalui prosedur percobaan (protokol), dan juga dapat dilengkapi dengan sistem pasokan nutrisi opsional untuk menyediakan nutrisi tanaman dengan pengairan kuantitatif (seperti pupuk nitrogen, dll); Kalibrasi otomatis nol sebelum menimbang, juga dapat kalibrasi ulang secara otomatis dengan item berat yang diketahui (misalnya timbangan); Tingkat perlindungan: IP66

12. Sistem timbangan khusus pelanggan terdiri dari 4 unit timbangan, batas beban aman: 150% Ln; Kompensasi suhu: -10-40 ° C, rentang pengukuran standar 7kg, opsional 10kg, 15kg atau 20kg; Sistem timbangan standar digunakan untuk menimbang secara akurat pot budidaya tanaman standar, bobot maksimum 300g, resolusi 1g, akurasi 0,5g, parameter pengukuran termasuk berat sebenarnya, jumlah pencairan, dll.

13. RGBPemitraan: atas dan sisi pencitraan 3D (3 kamera), masing-masing kamera memiliki panel kontrol terpisah untuk mengatur waktu paparan, gain, keseimbangan putih, dll, dengan tombol snapshot panel kontrol dapat mengambil foto secara instan dan menampilkan resolusi dan informasi lainnya, juga dapat secara otomatis pencitraan dan disimpan ke database melalui mode otomatis, setiap pemindaian waktu pencitraan kurang dari 10 detik, fitur pemodelan 3D opsional

14.RGBSistem pencitraan terdiri dari ruang pencitraan (isolasi cahaya), conveyor belt dan sensor posisi, 3 kamera, sumber cahaya dan perangkat lunak analisis pencitraan dengan area pencitraan standar35x 35cm, kisaran fokus 22-27cm, sumber cahaya putih dingin LED (tidak memiliki efek panas pada tanaman)

15.Kamera Ethernet USB standar dengan piksel efektif 2592× 1944, resolusi bit 12 bit, efisiensi kuantum cahaya: puncak cahaya biru 465nm, puncak hijau 540nm, puncak merah 610nm; lensa optik 28mm, kaliber 43.2mm, kisaran apertur 2.8-F16

16. NIRUnit pencitraan inframerah dekat: dapat dicatat untuk mengambil pita penyerapan air 1450-1600nm untuk mencerminkan kondisi kelembaban tanaman, menunjukkan nilai penyerapan NIR tinggi dalam kasus pasokan air yang berlimpah, refleksi NIR tinggi dalam kasus kekeringan, pencitraan warna palsu NIR dapat mencerminkan dan menganalisis kondisi kelembaban tanaman melalui perangkat lunak

17.Unit pencitraan spektrum tinggi termasuk ruang pengukuran pencitraan isolasi optik, pintu otomatis terbuka dan ditutup, sabuk conveyor, lensa fokus otomatis bergerak kontrol PLC termasuk lensa SWIR dan VNIR, sumber cahaya, sistem analisis pencitraan, dll, pita lensa VNIR 380nm-1000nm, apertur F / 0.2, lebar celah 25μm, panjang celah 18mm, kecepatan bingkai 12-236 fps; pita lensa SWIR 900-2500nm, aperture F / 0.2, lebar celah 25μm, panjang celah 18mm, kecepatan bingkai 60 atau 100 fps, area pencitraan 35 × 35cm

18.Pengguna dapat memilih pencitraan SWIR, pencitraan VNIR atau pencitraan pita penuh dua lensa dengan waktu pencitraan masing-masing 15 detik melalui program eksperimental.

19.Unit pencitraan termal: resolusi 640 × 480 piksel, kisaran suhu -20-120 ° C, sensitivitas NETD < 0,05 ° C @ 30 ° C / 50mK, akurasi ± 2 ° C, area pencitraan standar hingga 35 × 35cm, kisaran fokus 40-50cm, sumber cahaya putih, kekuatan cahaya maksimum 500 μmol.m-2.s-1, 0-100% dapat disesuaikan

20.FS-WIRuang Pertumbuhan Tanaman Besar

ØSumber cahaya: LED putih dingin (6500K) + LED merah jauh (735nm), sumber cahaya lainnya seperti panel sumber cahaya tiga warna RGB dapat disesuaikan, dapat diatur 0-100%, saluran aliran udara pendinginan sumber cahaya khusus, dapat diprogram untuk simulasi perubahan siklus siang dan malam, perubahan lingkungan cahaya alami seperti matahari terbit dan terbenam dan berbagai perubahan sewenang-wenang lainnya

ØKekuatan cahaya homogen maksimum: 1000 µmol (foton) / m².s, dapat disesuaikan dengan kekuatan cahaya yang lebih tinggi

ØRentang kontrol suhu: 10 ℃-40 ℃ (efek kontrol terkait dengan kekuatan cahaya dan suhu lingkungan, suhu kamar hingga 30 ℃), dapat menyesuaikan rentang kontrol suhu yang lebih besar, dapat diprogram untuk mensimulasikan perubahan siklus siang dan malam, perubahan suhu alam seperti matahari terbit dan terbenam dan berbagai perubahan sewenang-wenang lainnya

ØRentang kontrol kelembaban: 40-80% ± 7% (efek kontrol terkait dengan intensitas cahaya), dapat diprogram untuk mensimulasikan perubahan siklus siang dan malam, perubahan kelembaban di alam seperti matahari terbit dan terbenam, dan berbagai perubahan sewenang-wenang lainnya

21.Sistem Kontrol dan Analisis Pengambilan Data:

ØAntarmuka grafis yang ramah pengguna

ØProtokol pengukuran otomatis yang ditentukan pengguna dan dapat diedit

ØMySQLSistem manajemen database yang dapat menangani database besar dengan puluhan juta catatan, mendukung berbagai mesin penyimpanan, dan data terkait secara otomatis disimpan dalam tabel yang berbeda dalam database

ØFungsi pendaftaran kode tanaman: termasuk kode identifikasi tanaman, kode identifikasi palet, dll disimpan dalam database, secara otomatis mengekstrak barcode atau tag RFID yang dibaca otomatis saat pengukuran

ØAntarmuka operasi layar sentuh untuk menampilkan jumlah palet tanaman, intensitas cahaya, analisis status pengukuran dan hasil, dll secara online, dengan mudah mengontrol sepenuhnya semua komponen mekanik dan stasiun kerja pencitraan melalui perangkat lunak

ØSemua pengukuran dapat dilakukan dengan program default, atau proses kerja khusus dapat dibuat dengan alat pengembangan, atau secara manual mengaktifkan atau mematikan sumber cahaya LED, pencitraan pemindaian RGB, pencitraan fluoresensi klorofil, bobot dan pengairan, dll.

ØProtokol memiliki tombol awal, tombol akhir, tombol pause

ØPergerakan sampel tanaman dan aktivasi stasiun pencitraan tunggal dapat dikontrol secara otomatis sesuai dengan kebutuhan eksperimental

ØAnalisis pertumbuhan digital RGB dengan 3 sudut pandang kamera, termasuk analisis ambang dan analisis warna

ØUntuk gambar pencitraan fluorescensi klorofil, perangkat lunak dapat melakukan analisis parameter pemadaman secara massal, yang mencakup rata-rata area minat pengguna dan nilai piksel pada gambar penghapusan latar belakang. Data analisis disimpan dalam database dalam bentuk gambar asli dan data analisis.

ØUntuk FIR, gambar 16-bit dapat diekspor langsung ke MATLAB atau menghasilkan gambar palsu dengan distribusi suhu melalui perangkat lunak.

Tempat asal:Eropa