植物表型成像儀

植物表型成像儀儀器概述

主要用于對植物表型進行測量與分析的設備。系統分別在頂部、側上方以及側下方設置了可見光成像單元，根據底部旋轉臺設備的轉動進而獲取植物quan方位的表型信息。系統使用了以人工智能為基礎的三維成像技術，以多視角結合的方式動態生成植物的三維模型，并且可以根據模型計算植物的株寬、株高、骨架、ASM、SSIM等形態、顏色、紋理參數。適用于分析禾本科、茄科、十字花科、豆科等植物，主要用于植物生理學、生態學、環境科學、植物保護等領域。

測量參數：

形態：正株寬、側株寬、株高、寬高比、緊實度、偏心率、圓度、矩形度、矩形長寬比、分形維數、總骨架長度、平均波段長度、端點數、分叉點數、分枝級數、分枝角度、頂視投影面積、側視投影面積、投影面積比、頂視凸包周長、側視凸包周長、凸包周長比；

顏色：（分頂視與側視）R、G、B、L、a、b（Lab參數默認使用D65光源，2°觀察者視角）、H、S、V、gray；

紋理：Contrast（對比度）、Correlation（相關性）、Entropy（熵值）、ASM（角二階矩值）、Second Moment（二階矩值）、Third Moment(三階矩值)、Fourth Monment（四階矩值）、Homogeneity（同質性）、Dissimilarity（相似性）、Variance（灰度方差）、Sum Variance（和方差值）、Sum Average（和平均值）、Difference Variance（全局差分方差值）、SSIM（結構相似度指數）

技術參數：

植物高度：300-1000mm

植物寬度：100-500mm

植物鮮重：100-75000g

箱體尺寸：1400mm(長)×830mm(寬)×2140mm(高)

植物表型成像儀功能：

1、圖像自適應：系統自動評測植物大小，并根據測量結果自動拍攝圖像；在超大植物情況時，系統會自動拼接處理圖片；

2、溫感與濕感：溫感與濕感：內置溫、濕度傳感器，實時反饋內部環境

3、儀器控制：外置10寸觸摸屏，可以查看箱體內部溫度與濕度、控制箱體內部的光照強度、箱門的開關與外側運行燈光的開啟等；也可通過電腦軟件控制操作

4、鏡頭操作：根據拍攝植物大小，用戶可以通過軟件控制將鏡頭抬高或者降低、機身升高或者下落，以尋找最合適的拍攝位置；

5、相機分辨率：系統光學成像單元最高支持1200萬像素，用戶可以根據需要選擇合適的分辨率；

6、2D分析模塊：該模塊支持高通量2D分析模式，可在1分鐘內完成單一樣品的快速檢測，并自動生成包含形態、顏色及紋理參數的初步2D分析報告；該模塊適用于連續作業，具備并行處理能力，確保檢測流程不中斷

7、3D成像與分析模塊：在2D分析完成后，用戶可按需選擇3D成像分析；3D模型在后臺自動排隊生成，同步輸出3D形態參數、顏色參數及紋理參數，且不阻塞2D分析的連續執行，實現檢測與建模的流水線作業

8、3D模型：系統基于多視角圖像序列，采用計算機視覺算法動態生成植物的高精度3D模型，該模型支持真三維空間下的任意縮放、旋轉及平移操作，能夠量化分析植物處于空間中心點時的表型參數，如株高、冠層體積、分枝角度等結構特征，實現了從二維平面觀測到三維立體解析的跨越

9、云端上傳：綁定設備編號后可以將分析后的植物表型數據傳輸至云端，并支持隨時查看云端數據；

10、對焦與變焦：系統支持自動對焦、手動對焦，對焦方式可在軟件設置界面中修改；同時系統也支持光學變焦，用戶可以手動調整鏡頭至合適位置；

11、數據：測量記錄界面能夠實現分析結果匯總，雙擊分析記錄能夠展示結果詳情，也可以刪除任意分析結果；

12、導出：可對每條分析結果執行導出操作，也可以將所有分析結果導出，支持用戶手動導出3D模型展示視頻；

13、修改：可以在軟件設置界面修改分析結果導出路徑、模型存儲路徑以及視頻保存路徑；

14、語言：支持軟件界面的中英文一鍵切換；

15、軟件提供測試電腦最大分辨率的關聯子程序；

16、稱重：植物放置到轉盤后自動稱重并將結果同步顯示至軟件界面；

17、可移動設計：集成化箱體，支持室內任意位置擺放及移動

18、安全規范：儀器根據設計規范已安裝各種探測開關、傳感器以及限位器，防止用戶誤操作或者越程問題；

19、電腦系統：Windows操作系統、NVIDIA顯卡(zui低8G顯存)、運行內存不低于8GB、zui低i5 CPU處理器