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EcoTech植物表型成像分析全面解决方案(二)

2020.4.29

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高光谱成像技术方案

太阳光辐射照射到植物上,一部分被反射回大气中,一部分被吸收进行光合作用,一部分产生热散失。通过FluorCam叶绿素荧光成像技术可以成像测量分析植物吸收太阳能的光合利用效率等,通过红外热成像技术可以成像测量植物热时空分布进而分析气孔导度及水分利用效率等,而利用高光谱技术对植物反射光谱进行成像测量分析,可以得到植物特征光谱反射曲线,分析得出各种植物光谱反射指数如NDVI植被归一化指数(与叶绿素含量相关)、光化学反射指数PRI(可反应光利用效率)、SIPI(用于植物健康监测)、归一化氮指数NDNI、归一化木质素指数NDLI、植被衰减指数PSRI、类胡萝卜素指数CRI、花青素反射指数ARI等等。

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易科泰生态技术公司积多年植物科学、农业科学技术研究服务经验,与国际合作伙伴合作,提供植物高光谱技术应用全面解决方案:

1)  基于地面机器人技术与空中无人机遥感技术平台,可以对叶片、冠层、样方或大面积景观高光谱遥感影像分析

2)  手持式、便携式、样带扫描式、无人机遥感等不同技术方案

3)  从多光谱到高光谱,不同光谱范围、不同波段数量、不同分辨率、各种价位方案供选配

型号

成像

光谱范围

波段数

分辨率

UAV

地面

ET-F

推扫式

400-1000nm

60,120,240

800x扫描长度

?

?

ET-SWIR

推扫式

900-1700nm

80

250x扫描长度

?

?

ET-1000

推扫式

600-1000nm

100

2048x扫描长度

?

?

ET-2000

框幅式

600-1000nm

25

256x256/400x200

手持式或UAV


ET-D2000

框幅式

450-970nm

40

500x270

?

?

ET-B150

推扫式

450-1000nm

150

2000x扫描长度

?

?

4)  可与FluorCam叶绿素荧光成像技术、红外热成像技术等组成技术集成方案,全面进行植物表型成像测量分析

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PlantScreen高通量植物表型成像分析技术

PlantScreen高通量植物表型成像分析平台由国际知名公司PSI公司研制生产,整合了LED植物智能培养、自动化控制系统与机器人技术、叶绿素荧光成像测量分析、植物热成像分析、植物近红外成像分析、植物高光谱分析、自动条码识别管理、RGB真彩3D成像、激光扫描分析、自动称重与浇灌系统等多项先进技术,以最优化的方式实现大量植物样品——从拟南芥、玉米到各种其它植物的全方位生理功能与形态结构成像分析,用于高通量植物表型成像分析测量、植物胁迫响应成像分析测量、植物生长分析测量、生态毒理学研究、性状识别、作物抗性筛选、作物遗传育种及植物生理生态分析研究等。作为全球第一家研制生产植物叶绿素荧光成像系统的厂家,PSI公司在植物表型成像分析领域处于全球的技术前列,大面积叶绿素荧光成像分析功能使PlantScreen成为植物表型分析与功能成像分析的最为先进的仪器设备。

主要技术特点:

1) From FluorCam to PlantScreen,多样化选配方案满足不同实验研究需求、不同预算要求

2) 台式、样带式、XYZ三维扫描式、传送带式,实验室、温室、野外移动式各种安装使用条件

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3)模块式结构,灵活配置,可扩展:

a) 智能LED光源及生长箱、温室

b) 智能LED光源光适应室,保障不同光辐射强度的均一光适应或暗适应

c) 不同容量大小、不同安装设计规格的植物自动传送系统

d) 基于机器人技术、不同规格大小的XYZ三维自动扫描系统

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e) FluorCam叶绿素荧光成像技术,35x35cm成像面积或80x80cm成像面积,满足不同大小植物叶绿素荧光成像分析

f) 3D RGB彩色成像分析技术

g) VNIR或NIR高光谱成像分析,0.8nm光谱分辨率,全面分析植物各种光谱反射指数

h) NIR近红外成像分析技术,三维成像分析植物水分时空分布

i) 红外热成像分析技术

j) 激光扫描成像分析技术

k) 自动称重与浇灌技术

4) 无与伦比的FluorCam叶绿素荧光成像技术,是植物生理功能表型组学研究、生物技术、胁迫敏感性与抗性检测分析、光合效率高通量表型分析等最先进也是唯一的选择。在表型分析领域,这一技术在国际上仍然没有其它产品可以替代。其它商业化表型分析系统尽管列出可以有叶绿素荧光成像,但根据非常有限的资料介绍看,勉强可做的是Kautsky诱导效应,然后给出一个近似的参数ΔF/Fm,由于技术不够成熟,至今仍难以找到有影响力的参考文献(用于表型分析)

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5) PlantScreen采用的是校准的红外热成像传感器,得到的不仅是影像,还有大量数据——实际温度;而且PlantScreen红外热成像有专门的智能LED可控光源(气孔动态与光照关系密切),没有可控光源,成像室内的温度变动噪音会大于植物生理生态变化造成的温度差异;另外,还可以通过RGB“面具”技术,得到边境清晰精准的红外热成像。这些性能特点是其它同类产品所不具备的


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