PlantScreen növényi fenotípus képelemzési rendszer (növényi automatikus szállítás)

PlantScreenA növényi fenotípus képalkotási rendszert a cseh PSI gyártja.LED növényi intelligens termesztés, automatizált vezérlési rendszer, klorofil fluorescens képalkotási mérési elemzés, növényi hőképalkotási elemzés, növényi közeli infravörös képalkotási elemzés, növényi magas spektrumi elemzés, automatikus vonalkód-felismerési kezelés, RGB valódi színű 3D képalkotás, automatikus mérési és öntöző rendszer és több fejlett technológia,Nagy mennyiségű növényminta optimalizálása – a gyönyörű mustártól, a kukoricától a különböző növények teljes körű fiziológiai és morfológiai képalkotása, a nagy áramlású növényi fenotípus képalkotási elemzéshez, a növényi kényszerválasz képalkotási elemzéséhez, a növényi növekedési elemzéshez, az ökotoxikológiai kutatáshoz, a jellemzők azonosításához és a növényi fiziológiai és ökológiai elemzéshez stb. Automatikus növényszállításPlantScreenA rendszer elsősorban 0-40 cm magas növénymintákra alkalmazható.

PlantScreenA rendszer a következő képelemzési funkciókat tartalmazza:

1.Klorofil fluorescens képalkotási elemzés: 35x35 cm-es képalkotási terület, a képalkotási mérési paraméterek Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd Várjunk tucatnyi klorofil fluorescencia paraméterre

2.RGBKép elemzése: A kép mérési paraméterei közé tartoznak:

1)Levél terület (Leaf Area): Useful for monitoring growth rate）

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

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

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

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

6)Középes levelszélességi index (Medium Leaf Width Index): Leaf area proportional to the plant skeleton (i.e. reduction of the leaf to line segment)）

7)Leaf Length SOL (Leaves Slenderness)

8)Kör átmérője (Circle Diameter). Diameter of a circle with the same area as the plant）

9)Konvex hull terület (Convex hull area). Useful for compactness evaluation）

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

11)Internodális távolságok (internodal distances)

12)Növekedési magasság (Growth Height)

13)A növény maximális magassága és szélessége három dimenzióban

14)Relativ growth rate (relatív növekedési ütem)

15)Leaf angle (levelszög)

16)A levél száma a csomópontokon (Leaf Number at Nodes)

17)Egyéb paraméterek, mint például a színszegmentáció a növény alkalmasságának értékeléséhez, a zöldesítési index és mások

3.Magas spektrumú képalkotási elemzés (opcionális), amely az alábbi paramétereket képezheti és elemezheti:

1)Normalizált Differencia Vegetációs Index (NDVI)

2)Egyszerű arányos index (Simple Ratio Index)Equation: SR = RNIR / RRED）

3)Módifikált klorofill abszorpciós reflexiós index (MCARI1)
Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]）

4)Optimalized Soil-Adjusted Vegetation Index (OSAVI) (Optimalizált talaj-kiigazított növényzet index)
, Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)）

5)Zöldség Index (G)Equation: G = R554 / R677）

6)Módifikált klorofill-abszorpciós reflexiós index (MCARI)
Equation: MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)）

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

8)Háromszögű Vegetációs Index (TVI), Equation: TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]）

9)ZMIZarco-Tejada és Miller Index (ZMI)Equation: ZMI = R750 / R710）

10)Egyszerű arányos pigment index (SRPI)Equation: SRPI = R430 / R680）

11)Normalizált feofitinizációs index (NPQI)Equation: NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)）

12)Photochemical Reflectance Index (PRI) (Fotókemiai tükröződési index)Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)）

13)Normalizált pigment klorofill index (NPCI), NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)）

14)CarterCarter indexek
, Equation: Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760）

15)LichtenthalerLichtenthaler indexek, Equation: Lic1 = (R790 - R680) / (R790 + R680); Lic2 = R440 / R690）

16)SIPIStrukturális intenzív pigment index (SIPI)Equation: SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)）

17)Gitelson-MerzlyakGitelson és Merzlyak indexek, Equation: GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700）

4.Hőképalkotási elemzés (opcionális): Kétdimenziós hőeloszlás képalkotási elemzéséhez a növények fényssugárzás esetén, a jó hőfűtés lehetővé teszi a növények számára, hogy hosszú ideig elviseljék a magas fényssugárzást vagy az alacsony víz körülményeit (szárazság)

5.Közel-infravörös képalkotási elemzés (opcionális): a növények nedvességi állapotának megfigyelésére és a különböző szövetek közötti eloszlási változásainak elemzésére szolgál, a jó öntözési állapotban lévő növények magas abszorpciós képességet mutatnak a közeli infravörös spektrumra, míg a száraz állapotban lévő növények magas reflexiós képességet mutatnak a közeli infravörös spektrumra. Az elemző szoftver segítségével az egész folyamat dinamikáját és a növények reagálását a száraz nyomásra és a nedvesség felhasználásának hatékonyságát figyelhetjük meg az elemzéstől a száraz nyomástól az újraöntözésig, és hamis képeket készíthetünk a növények morfológi

Rendszer konfiguráció és működési elve:

A teljes rendszer az automatizált növényszállítási rendszerből, a fényalkalmazási kamrából, az RGB képalkotásból, FluorCamA klorofil fluorescens képalkotás, a magas spektrumú képalkotás, a növényi hőképalkotás, a növényi közeli infravörös képalkotás, az automatikus öntözés trágyázási és súlyrendszer, a növényi azonosító rendszer stb. összetevői, a fényhez alkalmazkodó beltéri növényeket a szállítósávok szállíthatják a képalkotási kamrába a képelemzéshez stb. Az egész rendszer testreszabható a felhasználó valódi igényeinek megfelelően, és nagymértékben megfelel a felhasználó valódi igényeinek.

Műszaki mutatók:

1.Növényminták automatikus betöltése és eltávolítása，Követési minták azonosítása vonalkódokkal vagy RFID-címkékkel

2.Fényalkalmazási szoba: fényalkalmazáshoz vagy növénytermesztéshez, LED fényforrásFényerőség 1000 μmol/m².s， Nincs hőhatás, az intenzitás 0-100% -ban állítható, a kísérleti eljárás alapján előre beállítható fényciklus változása, opcionális általános vagy speciális típusú, például rizs növekedési megfigyelő szoba, valamint opcionális 3D szkennelési képelemzési funkció (beleértve az XYZ 3D szkennelési képrendszert és szoftvert)

3.Szabványos tálcátartó 35 x 30 cm, hogy telepítse a szerviz növények vagy több kis virágedények tálcák, minden tálca 20 szabványos növény kultúrája edények (58 mm x 58 mm x 95 mm), testreszabható maximális virágedények L35cm x W28cm

4.Az automatikus szállító rendszer egy gyűrű szállítócsatornát alkot a fényalkalmazási kamrából a képalkotó kamrába, a szállítószalag háromfázisú aszinkron motorral rendelkezik, 200-1000 W, szállítósávszélesség 320 mm, terhelés 130 kg, sebesség 9 m / perc

5.Mobil vezérlő rendszer központi feldolgozó egység: CJ2M-CPU33; Digitális I/O: maximum 2560 pont PLC kommunikáció: 100 Mb/s Ethernet-en keresztül; OMRON MECHATROLINK-II max. 16 tengelyes pontos helymeghatározás

6.Növény képalkotási mérőszoba: 150 cm (hosszúság) × 150 cm (szélesség) × 220 cm (magasság), fényszigetelt, gyors, automatikus kinyitás és bezárás, 3 másodpercnél kevesebb kinyitási és bezárási ciklus, szállítószalag bejárati fényképernyőszerző rendszer, vonalkódfelismerő és RFID olvasó

7.Szabványos képkamra 0-50 cm állítható magasságú képegység, 100 cm vagy annál magasabb magasságú tartomány választható magas növények tanulmányozásához, 22-27 cm szabványos fókusztávolság

8.RFIDOlvasó azonosítási távolság: 2-20 cm; Kommunikáció: RS485; A vonalkód-azonosító olvasható 1-dimenziós, 2-dimenziós és QR-kódot, LED fényforrással könnyen felismerhető gyenge fényben, RS485 kommunikáció

9.F3EM2 fényképernyőrendszer, amely pontosan méri a növény magasságát és szélességét a képalkotási mérőkamrába való belépés automatikus pontos helymeghatározásához, mérési tartomány 150 cm, felbontás 5 mm; szabványos lézeres magasságmérés 0-50 cm, pontosság 5 mm

10. Klorofil fluorescens képalkotás: beleértve a fényszigetelt képkamrákat, az ajtók automatikus kinyitását és bezárását, a szállítószalagokat、 PLC vezérlő automatikus felfelé-le mozgó fókusz rendszer, nagy 73 × 73 cm LED fényforrás lemez, 7 bites szűrő kerék stb., Egyszerű képalkotási terület 35 × 35 cm, mérési fény narancssárga 620 nm, narancssárga és fehér kettős hullámhossú optikai kémiai fény, telített fény villanás fehér, maximális fényerő 3600 μmol.m-2 .s-1, objektív felbontása 1360 × 1024 pixel

11.Automatikus öntözés és mérés,Egyidejűleg öntözhető és súlyozható 5 növény növényi edények pontossága ± 1 g; a súlyozás után pontos öntözés, a kísérleti eljárás (protokoll) előre beállított öntözési folyamat (rendszer) vagy az aszály kényszerítési állapot, valamint a tápanyag-ellátási rendszer is választható az öntözés mennyiségi növényi tápanyagok (például nitrogén-trágya stb.); Automatikus mérés előtti nulla kalibrálás, és automatikusan újra kalibrálható ismert súlyú tárgyakkal (például mérővel); Védelmi fok: IP66

12. Az ügyfél testreszabott mérőrendszer 4 mérőegységből áll, biztonsági terhelési határ: 150% Ln; Hőmérséklet-kompenzáció: -10-40 ° C, szabványos mérési tartomány 7 kg, választható 10 kg, 15 kg vagy 20 kg; A szabványos mérőrendszer a szabványos növényi edények pontos mérésére szolgál, maximális terhelés 300 g, felbontás 1 g, pontosság 0,5 g, a mérési paraméterek közé tartozik a tényleges súly, öntözés stb.

13. RGBKépzés: a felső és az oldali háromdimenziós képalkotás (3 kamera), minden kamera különálló vezérlőfelülettel rendelkezik az expozíciós idő, a nyereség, a fehérkiegyensúly stb beállításához, a vezérlőfelület pillanatkép gombjával azonnali fényképezés és felbontás megjelenítése, valamint az automatikus módban automatizált képalkotás és tárolás az adatbázisban, 10 másodpercnél kevesebb idő, opcionális 3D modellezési funkció

14.RGBA képalkotó rendszer képkamra (fényszigetelés), szállítósáv és helyzetérzékelő, 3 kamera, fényforrás és képelemző szoftver, szabványos képfelület35x 35cm, fókusztávolság 22-27cm, LED hideg fehér fényforrás (nem gyakorol hőhatást a növényekre)

15.Szabványos USB Ethernet kamera, 2592 pixelx 1944, 12 bites felbontás, fény kvantum hatékonyság: kék csúcs 465 nm, zöld csúcs 540 nm, piros csúcs 610 nm; 28 mm optikai objektív, 43,2 mm átmérőjű, nyílás tartománya 2,8-F16

16. NIRKözeli infravörös képalkotó egység: képezhető 1450-1600nm vízfelszívó sávot, hogy tükrözze a növényi nedvesség állapotát, magas NIR felszívó értéket mutat bőséges vízellátás esetén, magas NIR tükrözést mutat aszály nyomás esetén, a NIR hamis színes képalkotás szoftver segítségével tükrözheti és elemezheti a növényi nedvesség állapotát

17.A magas spektrumú képalkotási egység magában foglalja a fényszigetelt képalkotási mérőkamrát, az automatikus ajtó kinyitását és bezárását, a szállítószalagot, a PLC vezérlő automatikus mozgó fókuszálási objektívet, beleértve a SWIR és a VNIR objektívet, a fényforrást, a képelemzési rendszert stb., a VNIR objektívsáv 380nm-1000nm, a nyílás F / 0.2, a szakadék szélessége 25 μm, a szakadék hossza 18 mm, a képsebesség 12-236 f SWIR objektív 900-2500 nm-es sáv, F/0.2 nyílás, 25 μm-es szakadékszélesség, 18 mm-es szakadékhosszúság, 60 vagy 100 fps képsebesség, 35 x 35 cm képfelület

18.A felhasználó a kísérleti program segítségével választhat SWIR-képzést, VNIR-képzést vagy két objektív teljes sávú képzését, mindegyik objektív 15 másodperc alatt.

19.Hőképalkotó egység: felbontás 640 x 480 pixel, hőmérséklet tartomány -20-120 ° C, érzékenység NETD < 0,05 ° C @ 30 ° C / 50mK, pontosság ± 2 ° C, szabványos képalkotó terület akár 35 x 35 cm, fókusztávolság 40-50 cm, fehér fényforrás, maximális fényerőség 500 μmol.m-2.s-1, 0-100% állítható

20.FS-WINagy növénytermek

ØFényforrás: hideg fehér LED (6500K) + távalvörös LED (735nm), egyéb fényforrások, mint például az RGB háromszínű fényforrás panel testreszabható, 0-100% -os szabályozható, speciális fényforrás hűtő légáramlási csatorna, programozható analóg nappali és éjszakai ciklus változások, napkelte naplemente és egyéb változások

ØMaximális homogén fényerőség: 1000 µmol (fotonok) / m².s, nagyobb fényerőség testreszabható

ØHőmérséklet-szabályozási tartomány: 10 ° C-40 ° C (a vezérlési hatás a fényerőségtől és a környezeti hőmérséklettől függ, a szobahőmérséklet legfeljebb 30 ° C-ig), nagyobb hőmérséklet-szabályozási tartomány testreszabható, programozható, hogy szimulálja a nappali és éjszakai ciklusok változásait, a természeti hőmérsékletváltozásokat,

ØNedvességszabályozási tartomány: 40-80% ± 7% (a szabályozási hatás a fényerőségtől függ), programozható, hogy szimulálja a nappali és éjszakai ciklusok változásait, a természet nedvességének változását, például napkeltét és naplementét, valamint különböző egyéb önkényes változásokat

21.Rendszervezérlési és adatgyűjtési rendszerek:

ØFelhasználóbarát grafikus felület

ØFelhasználó által meghatározott, szerkeszthető automatikus mérési protokollok

ØMySQLAdatbázis menedzsment rendszer, amely több tízmillió rekordtal rendelkező nagy adatbázisokat kezel, több tárolási motort támogat, és a kapcsolódó adatokat automatikusan különböző táblázatokban tárolja az adatbázisban

ØNövény kódolási regisztrációs funkció: beleértve a növényazonosító kódot, a tálcák azonosító kódját stb. tárolja az adatbázisban, és automatikusan kivonja az automatikusan olvasható vonalkódokat vagy RFID címkéket a mérés során

ØÉrintőképernyős operációs felület, amely online megjeleníti a növénytálcák számát, a fényintenzitást, a mérési állapot elemzését és az eredményeket stb., és könnyen ellenőrzi az összes mechanikai alkatrészet és képalkotó munkaállomást a szoftver segítségével

ØAz alapértelmezett programok segítségével végezhető minden mérés, egyéni munkafolyamatok létrehozása fejlesztői eszközökkel, vagy a LED fényforrás bekapcsolása vagy kikapcsolása, az RGB-képalkotás, a klorofil fluoreszenciás képalkotás, a mérés és öntözés stb.

ØA kísérleti programok (protokollok) kezdő, befejező és szünetes billentyűkkel rendelkeznek

ØA kísérleti igényeknek megfelelően a növényminták mozgásának és az egyetlen képalkotó állomás aktiválásának automatikus vezérlése

ØRGB digitális növekedési elemzés 3 fényképezőgépes nézőszögben, a küszöbélemzéssel és a színelemzéssel

ØA klorofil fluorescens képalkotási képek esetében a szoftver sorozatban elvégzi a kikapcsolási paraméterek elemzését, amely tartalmazza a felhasználó érdeklődési területének és a kép pixelértékeinek átlagát a háttéreltávolítás során. Az elemzési adatok eredeti kép és elemzési adatok formájában tárolódnak az adatbázisban.

ØA FIR hőképalkotás esetén a 16 bites képek közvetlenül a MATLAB-ba exportálhatók, vagy a hőmérséklet-elosztás hamis képeit a szoftver segítségével generálhatják.

Származási hely:európai