PlantScreenارتفاع تدفق النبات المظهري تحليل منهاج الميدان

——Field-based High-throughput Phenotyping PlatForm

بناء القدرة على تحليل سريع ، دقة عالية ، وارتفاع تدفق متعدد الصفات المظهرية nondamage النباتات التي تنمو في الميدان هو التحدي الأكبر الذي يواجه تربية المحاصيل الوراثية في القرن الحادي والعشرين ( أندرادي سانشيز et al . 2014 ، Furbank واختبار 2011 ، هولي et al . 2010 ) . ارتفاع تدفق النبات المظهري منصة التحليل مهم جدا في علم الوراثة ، والتكنولوجيا الحيوية ، وتربية المحاصيل ، ورصد استجابة المحاصيل لتغير المناخ ، والتربة ، وإدارة الزراعة ، ولا سيما في الزراعة الحديثة و الزراعة الذكية .

PlantScreenعالية الإنتاجية في مجال التحليل المظهري منصة متكاملة مع نظام التحكم الآلي ، مضان الكلوروفيل تحليل التصوير ، التصوير الحراري وتحليل النباتات ، والنباتات فوق التحليل ، RGB لون التصوير والتحليل ، وشبكة الإنترنت + الظاهري منصة البيانات ، وغيرها من التكنولوجيات المتقدمة الحديثة ، من أجل تحقيق أفضل طريقة في الموقع عالية الإنتاجية في مجال التحليل المظهري قياس النبات استجابة الإجهاد و مقاومة المحاصيل تحليل التصوير قياس الفرز ، تحليل نمو النبات قياس ، تحديد الخصائص الفسيولوجية والإيكولوجية تحليل النباتات ، وهلم جرا . باعتبارها أول مصنع في العالم لتطوير وإنتاج نظام التصوير مضان الكلوروفيل ، المبادرة هي الشركة الرائدة في مجال تكنولوجيا التصوير الظاهري تحليل النباتات في العالم .PlantScreenهو الأكثر تقدما معدات تحليل المظهري والوظيفي تحليل التصوير من النباتات .

سمات :

1 ) على نطاق واسع متعدد الوظائف منصة التصوير ( متعددة الوظائف منصة الاستشعار ) يدمج مضان الكلوروفيل التصوير ، التصوير RGB ، الأشعة تحت الحمراء الحرارية LiDAR、 التصوير الفائقة الطيفية وغيرها من معدات الاستشعار المتطورة الراقية ، وتحليل شامل :

( أ ) تحليل السمات الهيكلية المظهرية ( RGB التصوير و ليدار )

( ب ) التحليل المظهري الوظيفي ( التصوير مضان الكلوروفيل )

( ج ) تقييم الشكل والنمو ( RGB image and Lidar )

( د ) التمثيل الضوئي ( مضان الكلوروفيل التصوير )

( هـ ) الاستجابة للإجهاد البيولوجي وغير البيولوجي ( التصوير مضان الكلوروفيل ، التصوير فوق الطيفي ، التصوير بالأشعة تحت الحمراء الحرارية )

( و ) التمثيل الضوئي الفسيولوجي والإيكولوجي ، بما في ذلك المياه هي المسؤولة عن سير العمل في ديناميات التمثيل الغذائي البيوكيميائية الفهارس ( مضان الكلوروفيل التصوير ، التصوير الطيفي بالأشعة تحت الحمراء الحرارية التصوير )

2 ) العالمية الرائدة في مجال تكنولوجيا التصوير مضان الكلوروفيل Fluorcam ، هي التكنولوجيا اللازمة لتحليل الخصائص الفسيولوجية والإيكولوجية الوظيفية للمحاصيل ، مصدر الضوء LED الذكية يوفر تحوير قياس الضوء التي يمكن أن تكون في وضح النهار التصوير التلقائي لقياس مضان الكلوروفيل وكفاءة التمثيل الضوئي في ظل ظروف التكيف الخفيفة ؛ فريدة من نوعها مع حساسية عالية مضان الكلوروفيل عدسة التصوير ، التصوير مساحة 35 سم × 35 سم ( يمكن للعملاء تخصيص 80 سم × 80 سم ) ، هي أكبر منطقة في العالم مضان الكلوروفيل معدات التصوير

3 ) يمكن أن تكون مثبتة على جرار لإجراء تحليل التصوير التلقائي المنقولة ، ويمكن أيضا أن تكون مثبتة على منصة التشغيل الآلي الخاص لتشغيل تلقائيا على طول المسار عينة في حين إجراء المسح التلقائي والتصوير والتحليل على الانترنت مع تغطية كاملة من عينة الشريط

4 ) منصة كبيرة لتحليل البيانات المظهرية ، بما في ذلك نظام مراقبة ، الحصول على البيانات ، وتجهيز البيانات والتحليل والتصور على الانترنت عرض ، قاعدة بيانات ، الخ .

5 ) بدعم من فريق من الخبراء من مركز البحوث PSI المظهري ، ورشة عمل حول العالم النبات المظهري وينظم سنويا في الولايات المتحدة وأوروبا ، على التوالي .

6 ) عالية الإنتاجية phenouas المظهري منصة التحليل على أساس تكنولوجيا الطائرات بدون طيار ( الطائرات بدون طيار ) يمكن أن يكون اختياريا المتطابقة ، مما يجعل من التحليل المظهري على أساس الأرض تصل إلى سرعة التحليل المظهري على مساحة كبيرة في الهواء

7 ) يمكن أن تكون مطابقة مع التربة محطة رصد الأرصاد الجوية ، وتحليل العلاقة بين الظروف البيئية و الصفات المظهرية

8 ) يمكن أن تكون مطابقة مع نظام الرصد البيئي فسيولوجيا النبات ، في وقت واحد رصد التمثيل الضوئي ونمو الثمار وغيرها من المعلومات

9 ) يمكن أن تكون مطابقة مع التلقائي وزنها حوض الثقافة الرقمية ، والقيام بدقة وزنها ، ورصد رطوبة التربة ، الري التلقائي ، الخ .

المؤشرات الفنية الرئيسية :

1 . متكاملة متعددة الوظائف التلقائي منصة تحليل التصوير ، ودمج ذكي الصمام مصدر الضوء ، مضان الكلوروفيل وحدة التصوير ، RGB وحدة تحليل التصوير وغيرها من وحدات التصوير مثل الأشعة تحت الحمراء الحرارية ، ليدار ليزر المسح الضوئي ، التصوير ، وما إلى ذلك من خلال نظام التشغيل الآلي ، التلقائي تصنيف وتخزين التلقائي على الانترنت تحليل

2 - تحليل التصوير مضان الكلوروفيل ( قياسي ) :

أ ) 3 لون ذكي مصدر الضوء LED الإثارة ، 620nm نبض قياس الضوء ، الضوء الأبيض الضوئية والحد الأقصى المشبعة فلاش ، 735nm ضوء الأشعة تحت الحمراء المستخدمة لقياس فو

ب ) يمكن أن تكون مطابقة مع مصدر الضوء الأزرق مع عجلة تصفية 7 بت لقياس مضان متعدد الأطياف مثل هذه الشراكه التصوير

( ج ) فريدة من نوعها عالية الحساسية اتفاقية مكافحة التصحر الاستشعار مضان الكلوروفيل التصوير ، معدل الإطار تصل إلى 50fps ، التقاط مضان الكلوروفيل العابرين ، القرار 720x560 بكسل ، أ / د 12 بت ، مع وضع الفيديو لقطة واسطة ؛ اختياري عالية الدقة اتفاقية مكافحة التصحر ، القرار 1360x1024 ، معدل الإطار 20fps ، أ / د 16 بت

د ) صورة واحدة منطقة 35x35cm

( هـ ) بارامترات القياس التصويري : يمكن إجراء قياسات التكيف الظلام والليل والليل ، وتشمل بارامترات القياس Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd مضان الكلوروفيل المعلمات ، مثل معدل التمثيل الضوئي ، واللياقة البدنية ، البيولوجية واللاأحيائية الإجهاد ، ومقاومة المحاصيل ، والمرونة ، وهلم جرا .

( و ) FV / FM ، kautsky الناجم عن تأثير التبريد الفلورية التحليل وغيرها من برامج القياس الآلي الكامل ( بروتوكولات ) وقياس المعلمات ، مثل FV / FM برنامج قياس الوقت فقط 10 ثانية

ز ) على الخط تحليل مضان الكلوروفيل البيانات ، بما في ذلك الرسم البياني ، قياس المعلمة الرسم البياني ، جداول البيانات ، وما إلى ذلك ، مع وظائف مخصصة تجزئة الصور ، يمكن إجراء تحليل ديناميكي متعدد المعلمة في جداول زمنية مختلفة ( على سبيل المثال ، اليوم ، الشهر ، كل موسم النمو ، الخ . )

اختراع يمكن تجنب تبسيط " الليزر التي يسببها التصوير " ( المزايا التي هي خفيفة الوزن ، وتوفير الطاقة ) هو فقط بعد واحد التصوير ( نقطة أو خط ) ، لا يمكن أن يكون في وقت واحد التصوير ثنائي الأبعاد ، لا يمكن أن يكون في وقت واحد التصوير ثنائي الأبعاد ، من السهل أن تتأثر العوامل البيئية ( على سبيل المثال ، الرياح تهب على عجل يولد خطأ خطير ) ، التصوير المعلمة هو فقط محاكاة المعلمة ( حسب المسح الضوئي ليزر سريع بطيئة الحصول على سرعة المسح الضوئي ليزر سريع قياس مضان مضان بطيئة لا حقا الحد الأدنى والحد الأقصى من مضان مضان مضان مضان مضان أو الحد الأقصى الحقيقي الحد الأدنى والحد الأقصى من مضان مضان مضان مضان مضان مضان الكم الكم يمكن الحصول عليها إلا من خلال استخدام المعلمات التي يمكن الحصول على كمية الضوء الناتج الكم أو الكم ضوء الكم محاكاة المعلمات ، بعد أن يكون الناتج ضوء الكم محاكاة قياس كفاءة الإنتاج ، مثل ضوء الكم ، يمكن أن يتم الحصول عليها إلا بعد أن يتم الحصول عليها من خلال حساب المعلمات ، مثل استخدام المعلمات ، مثل حساب الكم الكم الكم مضان مضان مضان أو ضوء الكم الكم بسرعة أو ضوء الكم ، ضوء الكم ، و التكنولوجيا ليست ناضجة ( لا يمكن العثور على المراجع )

( ط ) هو الأكثر استخداما على نطاق واسع في العالم أداة تقنية عالية الإنتاجية المظهري التحليل .

RGB تحليل التصوير ( قياسي ) : يمكن إجراء تحليل التصوير من الشكل واللون الأخضر درجة من النباتات ، وما إلى ذلك القرار 5mpx ، ويمكن تلقائيا إجراء التحليل الإحصائي على عدد من النباتات والزهور والأرز الفلاح ، وما إلى ذلك تحليل وقياس البارامترات الرئيسية تشمل :

( 1 ) مساحة الورقة و التغيرات الدينامية

2 ) مصنع الاكتناز / الاكتناز ( radio between the area covered by the plant ' s convex hull and the area covered by the actual plant )

3 ) محيط شفرة ( ورقة perimeter : particularly useful for the basic leaf shape and width evaluation ( combined with leaf area )

4 ) الانحراف ( eccentricity : مصنع شكل تقدير عدد scalar , eccentricity of the ellipse withsame secondmoments as the plant ( 0 . . . circle , 1 . . . خط segment )

5 ) ورقة استدارة ( قاعدة على تقييم نسبة between leaf area and perimeter . gives information aboutleaf roundness ) .

( 6 ) مؤشر عرض الورقة ( Medium leaf width index : leaf area proportional to the plant skeleton ( I.E . reduction of leaf to line segment ) )

7 ) طول ورقة رقيقة سول ( Slenderness من Leaves )

قطر الدائرة مع نفس المنطقة كما في المصنع

9 ) بدن محدب المنطقة ( Convex هال المنطقة . useful compactness التقييم )

( 10 ) مركز الكتلة الحيوية النباتية ( مركز الكتلة الحيوية النباتية )

11 ) مؤشر شقة ( فليكس )

12 ) معدل النمو النسبي

الأخضر مؤشر درجة التحليل الهرمي ( الظلام الأخضر ، الأخضر صحية ، الضوء الأخضر ، الخ . )

تصنيف الألوان و تقسيم التحليل

15 ) التحليل الديناميكي من الشخصيات الأخرى ولون الدرجات

4.3d المسح الضوئي ليزر التحليل ( مطابقة ) : تستخدم في التحليل المظهري هيكل النبات ، من خلال سحابة نقطة نموذج التحليل الآلي وحساب هيكل النبات ، والكتلة الحيوية ، عدد الأوراق ، مساحة الورقة ، ورقة زاوية الميل ، ارتفاع النبات وغيرها من المعالم المورفولوجية

5 - تحليل التصوير بالأشعة تحت الحمراء الحرارية ( اختياري ) : البؤري مجموعة microcalorimeter ، القرار 640 × 480 بكسل ، الفرقة 7.5-13 μ م ، درجة الحرارة تتراوح بين 20-120 ℃ ، القرار < 0.05 ℃ @30 / 50 mk ، منطقة التصوير 35x35cm لتصوير توزيع درجة حرارة الغطاء النباتي في ظل حالة من الإشعاع الضوئي ، وتحليل النباتات تصرف المياه هي المسؤولة عن سير العمل ، ومقاومة الجفاف والجفاف ، ومقاومة الإشعاع الحراري التقييم ، وما إلى ذلك ، يمكن أن تجعل جيدة من المياه عالية أو منخفضة الإشعاع .

6 - التصوير فوق التحليل الطيفي ( مطابقة ) : الطول الموجي 380-1000nm ، الطول الموجي الطيف الفرقة عدد ( الفرقة عدد الفرقة الفرقة ) 675 الفرقة ، يمكن أن تكون الصورة و تحليل تطبيع المؤشر ( NDVI ) بسيطة مؤشر نسبة ( بسيطة radioiindex : ريال = RNIR / RRED ) ، وتحسين امتصاص الكلوروفيل الانعكاس ( تعديل مؤشر امتصاص الكلوروفيل الانعكاس ( تعديل الكلوروفيل ) مؤشر الانعكاس ( تعديل مؤشر امتصاص الكلوروفيل ) * \79021 ̖ ̖ 591 592 592 591 592 592 591 592 592 591 591 591 592 591 592 591 592 591 591 591 591 670 - 1-3 * ( r790-r550 ) ] ، وتحسين التربة تعديل مؤشر الغطاء النباتي ( osavi ) ] ، معادلة : osavi = ( 1 + 0.16 ) * ( r790-r670 ) / ( r790-r670 + 0.16 ) / ( r790-r670 + 0.16 ) ) ، photochemical مؤشر الغطاء النباتي ( photochemical reflection ) / ( r531 ) + 570 ( r531 ) / ( r790-r670-r670 ) .

7 - منصة متنقلة في الميدان : 12 متر تمتد من منصة الذراع ، متعددة الوظائف منصة التصوير يمكن مسح وتحليل الصور تلقائيا على منصة متنقلة ، يمكن مسح تلقائيا عرض 10 متر من العينات ، كل مسح منطقة التصوير يمكن أن تصل إلى 10 × 0.35m ( 3.5m2 ) ، الانتهاء من مسح الوقت من أقل من 1 دقيقة إلى عدة دقائق ( حسب برنامج القياس التجريبي للبروتوكول ) ، منصة متنقلة يمكن أن تعمل تلقائيا على طول المسار ، تشغيل المسافة من حيث المبدأ لا تقتصر على طول المسار ) ؛ ارتفاع منصة متنقلة 2.5m ، وارتفاع منصة متعددة الوظائف التصوير يمكن تعديلها لتتناسب مع تحليل الصور من المحاصيل في ارتفاعات مختلفة . أربع عجلات مطاطية من منصة متنقلة يمكن أن تعمل تلقائيا على المسار من خلال نظام التحكم التلقائي المسح والتصوير ، ولكن أيضا من السهل أن تتحرك على الأرض المشتركة ، والانحناء ، وهلم جرا . مع نظام تحديد المواقع دقة تصل إلى 2 سم ، قياس البيانات ، والموقف ، والوقت ، وما إلى ذلك يتم تسجيلها تلقائيا من قبل البرنامج .

8 . يمكن أن تكون مطابقة مع شبكة أجهزة الاستشعار البيئية تلقائيا رصد وتسجيل الاسمية ، تركيز ثاني أكسيد الكربون في البيئة ، ودرجة حرارة الهواء والرطوبة ، وهطول الأمطار ورطوبة التربة .

9 - نظام مراقبة وجمع البيانات وتحليل النظام ( الظاهري منصة البيانات الكبيرة ) :

1 ) سهل الاستعمال واجهة رسومية

نظام تحديد المواقع لتحديد المواقع وظيفة يمكن استخدامها لتحليل المعلومات المكانية والزمانية نمط التوزيع .

3 ) وقد بنيت في مجموعة متنوعة من ناضجة من البروتوكولات ، مع تعريف المستخدم ، يمكن تحرير برنامج القياس التلقائي ( البروتوكولات ) ، وفقا للمستخدم إعداد البرنامج تلقائيا الانتهاء من جميع التجارب . نتيجة تحليل البيانات يمكن عرضها تلقائيا في شكل منحنى الحيوية . . .

4 ) نظام إدارة قواعد البيانات MySQL ، يمكن التعامل مع عشرات الملايين من السجلات في قاعدة بيانات كبيرة ، ودعم مجموعة متنوعة من محركات التخزين ، وتخزين البيانات ذات الصلة تلقائيا في جداول مختلفة في قاعدة البيانات

5 ) يمكن إجراء جميع القياسات باستخدام البرنامج الافتراضي ، ويمكن أيضا إنشاء عملية عمل مخصصة من خلال أدوات التنمية ، أو يدويا تشغيل مصدر الضوء LED على أو إيقاف تشغيله ، RGB المسح الضوئي والتصوير مضان الكلوروفيل التصوير ، الخ .

6 ) برنامج تجريبي ( بروتوكول ) لديه مفتاح البداية ، إنهاء مفتاح ، مفتاح وقفة

7 ) يمكن للنظام التحكم عن بعد عن طريق الإنترنت اللاسلكية ، مما يسمح للمستخدمين الوصول عن بعد عبر الإنترنت ، وتجهيز البيانات ، تحميل وتغيير التصميم التجريبي ، مع سلطة المستخدم وظيفة التصنيف ، لمنع الموظفين الآخرين من سوء عملية التأثير على التجربة

المصدر : المبادرة الأوروبية

حالة الطلب :

تطبيق floorcamمضان الكلوروفيل التكنولوجيا المستخدمة في الموقع على المدى الطويل رصد النباتات البرية في مواسم مختلفة ، وفي الوقت نفسه رصد عملية التمثيل الضوئي ( CO2 الاستيعاب ) من النباتات . fluorcam مضان الكلوروفيل التكنولوجيا تعتمد على تقنية التضمين النبضي ضوء الإثارة ، حساسية عالية اتفاقية مكافحة التصحر الاستشعار ( تردد أخذ العينات تصل إلى 50 مرة في الثانية ) و مصدر الضوء LED الذكية ، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع مقارنة بسيطة مع الليزر التي يسببها مضان الكلوروفيل ( مضان الكلوروفيل متحمس من قبل شعاع من بقعة أو خط مصدر الإثارة أحادية اللون ) في مجال التصوير مضان الكلوروفيل التحليل ليس فقط يوفر الكهرباء ، ولكن أيضا يمكن أن تكون أخف وزنا ، مقارنة مع العديد من المزايا الوظيفية ، ليس فقط العديد من المعلمات قياس مضان الكلوروفيل يمكن إجراء تحليل التصوير تحت ضوء المحيطة التكيف ، ولكن أيضا في وقت واحد اثنين من الأبعاد التصوير مضان الكلوروفيل يمكن تجنب المشاكل الخطيرة الناجمة عن الرياح في مهب الضوء ، مثل نقطة أو خط الإثارة الحقيقية مصدر الضوء .

ملحق : نظم تحليل التصوير المظهري الميدانية الأخرى :

1)PhenoUASتحليل المظهري منهاج الطائرات بدون طيار عالية الإنتاجية المحاصيل الحقلية

2)FluorCamمجال المحمول مضان الكلوروفيل و RGB نظام التصوير

3)FluorCamمضان الكلوروفيل و RGB نظام تحليل التصوير ( الأشعة تحت الحمراء الحرارية اختياري )