plantscreen النبات الظاهري نظام تحليل الصور

PlantScreenمصنع الظاهري نظام التصوير التي وضعتها شركة المبادرة التشيكية ،دمج العديد من التكنولوجيات المتقدمة ، مثل الصمام الذكي زراعة النباتات ، ونظام التحكم الآلي ، مضان الكلوروفيل التصوير قياس وتحليل ، تحليل التصوير الحراري ، بالقرب من الأشعة تحت الحمراء للتصوير تحليل النبات فوق التحليل ، التلقائي رمز شريط تحديد وإدارة ، RGB اللون الحقيقي 3D التصوير التلقائي وزنها و نظام الري ، الخ .عدد كبير من العينات النباتية ، من أرابيدوبسيس ثاليانا والذرة إلى أنواع أخرى من النباتات ، تم تحليلها من قبل مجموعة متنوعة من الأساليب المثلى ، والتي يمكن استخدامها في تحليل تدفق عالية من النباتات المظهري ، استجابة الإجهاد ، نمو النبات ، علم السموم البيئية ، وتحديد الخصائص الفسيولوجية والإيكولوجية التحليل . مصنع التلقائي نقل النسخةPlantScreenالنظام ينطبق أساسا على عينات من النباتات مع ارتفاع 0-40cm .

PlantScreenويتألف النظام من المهام التحليلية للتصوير على النحو التالي :

1.مضان الكلوروفيل تحليل التصوير : صورة واحدة منطقة 35x35cm . . . . . . . Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd مضان الكلوروفيل المعلمات

2.RGBتحليل التصوير : تشمل قياسات التصوير :

( 1 )مساحة الورقة: Useful for monitoring growth rateو

( 2 )مصنع الاكتناز الاكتناز. Ratio between the area covered by the plant’s convex hull and the area covered by the actual plantو

( 3 )محيط شفرة: Particularly useful for the basic leaf shape and width evaluation (combined with leaf area)و

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

( 5 )استدارة ورقة: Based on evaluating the ratio between leaf area and perimeter. Gives information about leaf roundnessو

( 6 )عرض ورقة مؤشر: Leaf area proportional to the plant skeleton (i.e. reduction of the leaf to line segment)و

( 7 )طول ورقة رقيقة سول

( 8 )قطر دائرة النبات. Diameter of a circle with the same area as the plantو

( 9 )منطقة بدن محدب. Useful for compactness evaluationو

( 10 )مركز الكتلة النباتية. Center of the plant mass position (particularly useful for the eccentricity evaluation)و

( 11 )الملعب ( الفواصل الدولية )

( 12 )ارتفاع النمو

( 13 )أقصى ارتفاع وعرض النبات في 3 أبعاد

( 14 )معدل النمو النسبي

( 15 )ورقة زاوية ميل

( 16 )عدد الأوراق في العقد

( 17 )معايير أخرى ، مثل تصنيف الألوان المستخدمة في تقدير اللياقة البدنية النباتية ، والأخضر مؤشر

3.تحليل التصوير فوق الطيفي ( اختياري ) ، يمكن تصوير وتحليل البارامترات التالية :

( 1 )تطبيع المؤشر ( NDVI )

( 2 )مؤشر نسبة بسيطةEquation: SR = RNIR / RREDو

( 3 )تعديل مؤشر امتصاص الكلوروفيل الانعكاس ( mcari1 ) ،
Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]و

( 4 )تعديل مؤشر الغطاء النباتي للتربة ( osavi الأمثل )
, Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)و

( 5 )الأخضر مؤشر ( ز ) ،Equation: G = R554 / R677و

( 6 )تعديل مؤشر امتصاص الكلوروفيل الانعكاس ( MCARI ) ،
Equation: MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)و

( 7 )تحويل السيارات مؤشر ( tcari كاروتين ), Equation: TSARI = 3 * [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550) * (R700/ R670)]و

( 8 )مؤشر الغطاء النباتي الثلاثي ( TVI ), Equation: TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]و

( 9 )ZMIمؤشر ( Zarco-Tejada & Miller Index ( ZMI ) ،Equation: ZMI = R750 / R710و

( 10 )نسبة بسيطة الصباغ مؤشر ( SRPI ) ،Equation: SRPI = R430 / R680و

( 11 )تطبيع مؤشر إزالة المغنيسيوم ( npqi ) ،Equation: NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)و

( 12 )مؤشر الانعكاس الضوئي للغطاء النباتي ( PRI ) ،Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)و

( 13 )تطبيع مؤشر الكلوروفيل ( NPCI ), NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)و

( 14 )Carterفهرس ( فهرس )
, Equation: Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760و

( 15 )Lichtenthalerمؤشر ( مؤشر ), Equation: Lic1 = (R790 - R680) / (R790 + R680); Lic2 = R440 / R690و

( 16 )SIPIمؤشر ( المسبار ) ،Equation: SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)و

( 17 )Gitelson-Merzlyakgitelson و merzlyak indices ) مؤشر, Equation: GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700و

4.تحليل التصوير الحراري ( اختياري ) : تستخدم في تحليل الصور من النباتات في ضوء الإشعاع بعدين توزيع الحرارة ، تبديد الحرارة جيدة يمكن أن تجعل النباتات تحمل لفترة طويلة من الإشعاع الضوئي عالية أو منخفضة في ظروف المياه ( الجفاف )

5.بالقرب من الأشعة تحت الحمراء للتصوير والتحليل ( مطابقة ) : تستخدم لمراقبة وتحليل حالة المياه من النباتات وتوزيعها في الأنسجة المختلفة الاختلاف ، النباتات في حالة الري جيدة تظهر بالقرب من طيف الأشعة تحت الحمراء امتصاص عالية ، في حين أن النباتات في حالة الجفاف تظهر بالقرب من طيف الأشعة تحت الحمراء الانعكاسية العالية ، من خلال تحليل البرمجيات يمكن رصد وتحليل العملية برمتها من الجفاف والإجهاد في عملية إعادة الري ، استجابة النبات إلى إجهاد الجفاف وكفاءة استخدام المياه ، وتشكيل كاذبة لون الصورة ، يمكن أن تكون مرتبطة مع شكل النبات مضان الكلوروفيل مؤشر التحليل .

تكوين النظام و مبدأ العمل :

ويتألف النظام من نظام النقل الآلي النبات ، ضوء غرفة التكيف ، RGB التصوير FluorCamالكلوروفيل مضان التصوير ، التصوير فوق الطيفي ، التصوير الحراري للنباتات ، بالقرب من الأشعة تحت الحمراء للتصوير من النباتات ، التلقائي الري والتسميد وزنها النظام ، نظام تحديد المواقع النباتية ، وما إلى ذلك النباتات في ضوء التكيف غرفة يمكن نقلها من الحزام الناقل إلى غرفة التصوير لإجراء تحليل التصوير ، الخ . النظام برمته يمكن أن تكون مصممة خصيصا وفقا للاحتياجات الفعلية للمستخدمين ، والتي تلبي الاحتياجات الفعلية للمستخدمين .

المؤشرات الفنية :

1.التلقائي تحميل وتفريغ العينات النباتية，تتبع عينة من خلال تحديد رمز شريط أو وتتفاعل الوسم

2.ضوء غرفة التكيف : تكييف الإضاءة أو زراعة النباتات ، مصدر الضوء LEDكثافة الضوء تصل إلى 1000 μ mol / م².s， لا تأثير حراري ، وكثافة 0-100 ٪ قابل للتعديل ، يمكن أن تكون مبرمجة من خلال برنامج تجريبي قبل فترة الإضاءة التغييرات ، يمكن أن تكون مطابقة مع العام أو الخاص مثل غرفة مراقبة نمو الأرز ، ويمكن أيضا أن تكون مطابقة مع المسح الضوئي والتصوير ثلاثي الأبعاد وظيفة التحليل ( بما في ذلك نظام التصوير XYZ المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد والبرمجيات )

3.معيار صينية رف 35 * 30 سم ، وتستخدم لوضع النباتات المحفوظة بوعاء أو يمكن أن تحتوي على العديد من الأواني الصغيرة صينية ، كل علبة يمكن أن تحتوي على 20 معيار زراعة النباتات الأواني ( 58mm * 58mm * 95mm ) ، يمكن تخصيص أقصى قدر من زهور l35cm * w28cm

4.نظام النقل الآلي يتكون من ثلاث مراحل للسيارات غير متزامن مع انتقال ، 200-1000w ، عرض النطاق الترددي 320mm ، تحميل 130 كجم ، سرعة 9 م / دقيقة .

5.وحدة المعالجة المركزية نظام مراقبة الحركة : cj2m-cpu33 ; الرقم الأول / س : 2560 نقطة كحد أقصى؛ المجلس التشريعي الفلسطيني الاتصالات : 100 ميغابايت / ثانية من خلال إيثرنت الكمبيوتر الراقية ، اومرون mechatrolink-ii أقصى 16 محور دقة تحديد المواقع

6.محطة التصوير غرفة القياس : 150cm ( الطول ) × 150cm ( العرض ) × 220 سم ( الطول ) ، معزولة عن الضوء المحيط ، بسرعة فتح وإغلاق الباب تلقائيا ، فتح وإغلاق دورة أقل من 3 ثوان ، ونقل إلى ميناء مع نظام الاستشعار البصرية الستار ، رمز شريط قارئ RFID المعرف

7.ارتفاع وحدة التصوير من غرفة التصوير القياسية هو قابل للتعديل من 0 إلى 50 سم ، وارتفاع مجموعة من 100 سم أو أكثر يمكن أن تكون مطابقة لدراسة النباتات عالية .

8.RFIDالقارئ تحديد المسافة : 2-20cm ; الباركود المعرف يمكن قراءة رمز ريال قطري 1-dimension و 2-dimensional ، مع مصدر ضوء LED لتسهيل تحديد الضوء الضعيف ، RS485 الاتصالات

9.العرف f3em2 ضوء نظام الشاشة ، دقة قياس الارتفاع والعرض من النباتات لدخول غرفة القياس التلقائي الكاميرا لتحديد المواقع بدقة ، قياس مدى 150 سم ، القرار 5mm ؛ معيار الليزر قياس الارتفاع 0-50cm ، دقة 5mm

10. مضان الكلوروفيل التصوير يشمل عزل ضوء غرفة التصوير ، التلقائي فتح وإغلاق الباب ، حزام ناقل、 المجلس التشريعي الفلسطيني التي تسيطر عليها نظام التركيز التلقائي تتحرك صعودا وهبوطا ، على نطاق واسع 73 * 73cm مصدر الضوء LED لوحة ، 7-bit عجلة التصفية ، وما إلى ذلك صورة واحدة في المنطقة 35 * 35 سم ، البرتقالي والأبيض 620nm قياس الضوء ، البرتقالي والأبيض مزدوجة الطول الموجي ضوء الكيمياء الضوئية ، تشبع الضوء الأبيض ، أقصى كثافة 3600 μ mol.m-2 s-1 ، عدسة القرار 1360 × 1024 بكسل .

11.الري الآلي وزنها ،بعد وزنها ، دقة الري يمكن أن تكون محددة مسبقا في عملية الري أو حالة إجهاد الجفاف من خلال برنامج تجريبي ، ويمكن أيضا أن تكون مطابقة مع نظام التغذية توريد كمية التغذية النباتية ( مثل الأسمدة النيتروجينية ، الخ . ) التلقائي معايرة صفر قبل وزنها ، ولكن أيضا من خلال معرفة الوزن ( مثل الوزن ) تلقائيا إعادة معايرة المواد ؛ مستوى الحماية : IP66

12. العملاء حسب الطلب وزنها النظام يتكون من 4 وحدات وزنها ، آمنة مع الحد : 150 ٪ ل ؛ درجة الحرارة التعويض : 10-40 درجة مئوية ، مع قياس مدى 7 كجم ، يمكن اختيار 10 كجم ، 15 كجم أو 20 كجم ؛ معيار نظام وزنها المستخدمة في زراعة النباتات القياسية حوض وزنها بدقة ، مع الحد الأقصى من 300 جرام ، القرار 1 جرام ، دقة 0.5 جرام ، بما في ذلك معايير القياس الفعلي الوزن ، الري ، الخ .

13. RGBالتصوير : التصوير ثلاثي الأبعاد في الأعلى والجانب ( 3 كاميرات ) ، كل كاميرا مراقبة مستقلة سطح القرص لتحديد وقت التعرض ، كسب ، توازن اللون الأبيض ، وما إلى ذلك ، من خلال السيطرة على سطح القرص لقطة مفتاح يمكن التقاط الصور على الفور وعرض القرار وغيرها من المعلومات ، ولكن أيضا من خلال الوضع التلقائي التصوير التلقائي وتخزينها في قاعدة البيانات ، كل مسح وقت التصوير أقل من 10 ثوان ، يمكن أن تكون مطابقة مع 3D النمذجة وظيفة

14.RGBنظام التصوير يتكون من غرفة التصوير ( ضوء العزلة ) ، حامل الحزام ، موقف الاستشعار ، ثلاث كاميرات ، مصدر الضوء ، والتصوير تحليل البرمجيات .* 35cm ، مجموعة التركيز 22-27cm ، أدى مصدر الضوء الأبيض البارد ( أي تأثير حراري على النباتات )

15.كاميرا إيثرنت الناقل التسلسلي العام القياسية ، فعالة بكسل 2592* 1944 ، بت القرار 12 بت ، كفاءة الكم الضوئي : ذروة الأزرق 465nm ، ذروة الأخضر 540nm ، ذروة الأحمر 610nm ؛ عدسة بصرية 28mm ، الفتحة 43.2mm ، الفتحة مجموعة 2.8-f16

16. NIRبالقرب من الأشعة تحت الحمراء وحدة التصوير : 1450-1600nm امتصاص المياه الفرقة يمكن الحصول عليها عن طريق التصوير ، والتي يمكن أن تعكس حالة المياه من النباتات ، وارتفاع امتصاص الأشعة تحت الحمراء في حالة إمدادات المياه وفيرة ، وارتفاع انعكاس الأشعة تحت الحمراء في حالة الجفاف والإجهاد .

17.التصوير الطيفي وحدة تتألف من العزلة البصرية التصوير غرفة القياس ، التلقائي فتح وإغلاق الباب ، حامل الحزام ، المجلس التشريعي الفلسطيني التي تسيطر عليها السيارات تتحرك تركز العدسة بما في ذلك سوير و vnir العدسة ، مصدر الضوء ، نظام تحليل الصور ، الخ . عدسة SWIR الفرقة 900-2500nm ، الفتحة و / 0.2 ، شق العرض 25 ميكرون ، شق طول 18 ملم ، معدل الإطار 60 أو 100 FPS ، منطقة التصوير 35 × 35 سم

18.يمكن للمستخدم اختيار swir التصوير ، التصوير أو التصوير vnir اثنين من العدسات في كل موجة باند من خلال البرنامج التجريبي .

19.وحدة التصوير الحراري : القرار 640 × 480 بكسل ، درجة الحرارة تتراوح من 20 إلى 120 درجة مئوية ، حساسية netd < 0.05 ° C @ 30 ° C / 50mk ، دقة ± 2 ° C ، منطقة التصوير القياسية يمكن أن تصل إلى 35 × 35 سم ، مجموعة التركيز من 40 إلى 50 سم ، مصدر الضوء الأبيض ، أقصى كثافة 500 μ mol.m-2 s-1 ، 0-100 ٪ قابل للتعديل .

20.FS-WIغرفة نمو النباتات الكبيرة

Øمصدر الضوء : أبيض بارد الصمام ( 6500k ) + الآن الصمام الأحمر ( 735nm ) ، وغيرها من مصادر الضوء مثل RGB ثلاثي الألوان مصدر الضوء لوحة يمكن تخصيصها ، يمكن 0-100 ٪ التنظيم ، مصدر الضوء الخاص التبريد تدفق الهواء القناة ، يمكن برمجتها لمحاكاة دورة نهارية ، شروق الشمس وغروبها وغيرها من التغيرات في البيئة الطبيعية الخفيفة ، فضلا عن غيرها من التغيرات التعسفية

Øأقصى كثافة متجانسة : 1000 ميكروغرام من مول ( فوتون ) / م ² ق ، وارتفاع كثافة يمكن تخصيصها .

Øمجموعة التحكم في درجة الحرارة : 10 ℃ - 40 ℃ ( تأثير التحكم يعتمد على شدة الضوء و درجة الحرارة المحيطة ، درجة حرارة الغرفة تصل إلى 30 ℃ ) ، يمكن تخصيص مجموعة أكبر من التحكم في درجة الحرارة ، ويمكن برمجتها لمحاكاة التغيرات في درجة الحرارة في الطبيعة ، مثل التغيرات الدورية في النهار والليل ، شروق الشمس وغروبها ، وغيرها من التغيرات التعسفية

Øالتحكم في الرطوبة مجموعة : 40-80 ٪ ± 7 ٪ ( تأثير التحكم يعتمد على شدة الضوء ) ، يمكن برمجتها لمحاكاة التغيرات في الرطوبة في الطبيعة ، مثل التغيرات الدورية ليلا ونهارا ، شروق الشمس وغروبها ، وغيرها من التغيرات التعسفية

21.نظام مراقبة وتحليل نظام الحصول على البيانات :

Øسهل الاستعمال واجهة رسومية

Øتعريف المستخدم وتحرير برامج القياس التلقائي

ØMySQLنظام إدارة قواعد البيانات ، يمكن التعامل مع عشرات الملايين من السجلات في قاعدة بيانات كبيرة ، ودعم مجموعة متنوعة من محركات التخزين ، تخزين البيانات ذات الصلة تلقائيا في جداول مختلفة في قاعدة البيانات

Øمصنع رمز وظيفة التسجيل : بما في ذلك مصنع رمز الهوية ، علبة رمز الهوية المخزنة في قاعدة البيانات ، قياس تلقائيا استخراج تلقائيا قراءة رمز شريط أو وتتفاعل الوسم

Øشاشة تعمل باللمس واجهة المستخدم ، على الخط عرض عدد من المنصات النباتية ، وكثافة الضوء ، وتحليل حالة القياس والنتائج ، وما إلى ذلك ، من السهل السيطرة الكاملة على جميع المكونات الميكانيكية والتصوير محطة العمل من خلال البرنامج .

Øجميع القياسات التي يمكن إجراؤها باستخدام البرنامج الافتراضي ، أو من خلال تطوير أدوات لخلق العرف عملية العمل ، أو يدويا تشغيل أو إيقاف تشغيل مصدر الضوء LED ، RGB المسح الضوئي والتصوير مضان الكلوروفيل التصوير ، وزنها ، والري ، الخ .

Øالإجراءات التجريبية ( بروتوكول ) مع بداية ، إنهاء ، وقفة

Øيمكن التحكم تلقائيا في حركة العينات النباتية وتفعيل محطة التصوير واحد وفقا لمتطلبات التجربة

Øيمكن أن توفر 3 زوايا الكاميرا الرقمية RGB تحليل النمو ، بما في ذلك تحليل العتبة و تحليل اللون

Øأما عن مضان الكلوروفيل الصورة ، البرنامج يمكن تحليل المعلمات التبريد في دفعة واحدة ، بما في ذلك متوسط منطقة الفائدة و قيمة بكسل على خلفية إزالة الصورة . تحليل البيانات المخزنة في قاعدة البيانات في شكل الصورة الأصلية وتحليل البيانات .

Ø16 - صورة نقطية يمكن استخلاصها مباشرة من ماتلاب أو كاذبة لون الصورة التي تم إنشاؤها بواسطة برامج التنوب الحراري .

الأصل :أوروبا .