Piattaforma di analisi fenotipica di piante ad alta portata PlantScreen (versione a nastro trasportatore) (1)

PlantScreenLa piattaforma di analisi dell'immagine fenotipica di piante ad alta portata è stata sviluppata e prodotta dalla società di fama internazionale PSI.Integra la coltivazione intelligente delle piante a LED, il sistema di controllo automatizzato, l'analisi di misurazione dell'immagine fluorescente della clorofila (Immagine fluorescente multispettrale scalabile), analisi di imaging termica delle piante, analisi di imaging a infrarossi vicini delle piante, imaging 3D a colori RGB, imaging ad alto spettro, analisi di imaging a scansione laser 3D, analisi di imaging della radice RhizoTron, gestione automatica del riconoscimento dei codici a barre, sistemi automatici di pesatura e irrigazione e molte altre tecnologie avanzate,Ottimizzare l'analisi automatica dell'immagine fisiologica funzionale e morfologica di grandi campioni di piante in modo ottimale per le misurazioni di analisi fenotipiche ad alto flusso di colture tropicali come mais, riso, grano, soia e cocco, misurazioni di analisi dell'immagine di risposta alla forza, misurazioni di analisi della crescita, studi di ecotossicologia, riconoscimento delle caratteristiche, screening della resistenza, allevamento genetico delle colture e studi di analisi fisioecologica delle piante.

PlantScreenCaratteristiche tecniche:

1.Struttura modulare, configurazione flessibile, opzionalità con diversi moduli funzionali, elevata scalabilità del sistema

2.La tecnologia di fluorescenza FluorCam, leader mondiale nell'analisi delle caratteristiche fisiologico-ecologiche delle colture, è dotata di un obiettivo di fluorescenza FluorCam ad alta sensibilità con un'area di imaging opzionale di 35cm x 35cm o 80cm x 80cm

3.Disponibile con diversi moduli di analisi dell'immagine fenotipica:

1)Unità di imaging fluorescente in clorofile, singola area di imaging 35cm x 35cm o opzionale 80cm x 80cm

2)Moduli di imaging a fluorescenza multispettrale e multi-eccitazione, tra cui l'imaging di proteine fluorescenti come GFP, l'analisi di imaging a fluorescenza multispettrale, ecc.

3)3D RGBUnità di analisi dell'immagine a luce visibile con due obiettivi RGB ad alta risoluzione in parte superiore e laterale, piattaforma di rotazione da 0 a 360 gradi e luce

4)Unità di analisi di imaging ad alto spettro con VNIR ad alto spettro e SWIR ad alto spettro

5)Unità di analisi dell'immagine termica a infrarossi (standard con analisi dell'immagine 2D superiore, opzionale con analisi dell'immagine 3D superiore e laterale) per l'analisi dell'immagine della forza della siccità delle piante e della conduttività dei porosi

6)3DUnità di scansione laser per il modello di nuvola di punti 3D delle colture e l'analisi della struttura morfologica, la tecnologia professionale di PSI può proiettare l'immagine fluorescente della clorofila, l'immagine ad alto spettro, ecc. sul modello di nuvola di punti 3D per l'analisi 3D, lo studio del modello di crescita delle colture ecc.

7)Unità di analisi dell'immagine del sistema radicale, tecnologia di finestra radicale RhizoTron

8)NIRUnità di imaging (near infrared) per l'analisi dello stato dell'umidità delle piante, opzionale con imaging 3D near infrared

9)Pesatura e irrigazione automatica

4.Camera di adattamento della luce LED intelligente originale al mondo che garantisce un adattamento della luce e dell'oscurità stabile e comparabile prima dell'analisi dell'imaging fenotipica delle colture

5.Shoot & Root PhenotypingAnalisi completa dei fenotipi vegetali

6.Il sistema di trasporto delle piante può essere personalizzato ed esteso in base alle esigenze del cliente

7.Serra intelligente a LED o camera di coltivazione (opzionale) personalizzata dal cliente per simulare il ritmo diurno e notturno, il tempo nuvoloso, ecc. Il sistema di trasporto trasporta automaticamente le piante dalla camera di crescita alla camera di adattamento alla luce e poi nella camera di immagine per l'analisi dell'immagine e l'analisi di navigazione online remota

8.Potente sistema operativo e piattaforma di big data fenotipica delle colture con monitoraggio delle lame e proiezione 3D

9.PSISupporto tecnico del team di esperti del Centro di ricerca fenotipica, che organizza ogni anno un seminario mondiale sui fenotipi vegetali negli Stati Uniti e in Europa.

Applicazioni internazionali della tecnologia di analisi fenotipica vegetale

Come primo produttore al mondo a sviluppare e produrre il sistema di imaging a fluorescenza di clorofila di piante FluorCam, PSI è all'avanguardia tecnologica mondiale nel campo dell'analisi di imaging fenotipica di piante, il suo sistema di imaging a fluorescenza di clorofila FluorCam è stato utilizzato per la prima volta nella ricerca di analisi fenotipica di piante, articoli rappresentativi come Celine Rousseau e altri (High throughput quantitative phenotyping of plant resistance using chlorophyll fluorescence image analysis, Plant Methods 2013). La piattaforma di analisi fenotipica di piante ad alto flusso PlantScreen, che integra tecnologie avanzate come l'analisi dell'immagine RGB 3D, l'analisi dell'immagine ad alto spettro, l'analisi dell'immagine a infrarossi vicini, l'analisi dell'immagine termica a infrarossi e l'analisi della scansione laser, basata sulla tecnologia FluorCam, è attualmente l'attrezzatura di ricerca fenotipica e di allevamento genetico delle colture più avanzata al mondo.- Ma.

Configurazione e funzionamento del sistema:

L'intero sistema è costituito da un sistema automatizzato di trasporto dell'impianto, una camera di adattamento della luce, imaging fluorescente della clorofilla FluorCam, imaging RGB, imaging iperspettrale, imaging radicale, imaging termico infrarosso delle piante, imaging near-infrarosso delle piante, sistema automatico di irrigazione e pesatura, sistema di identificazione delle piante, sistema di controllo e piattaforma di big data superficiale. Le piante in serre o camere di crescita vengono trasportate alla camera di adattamento della luce attraverso il sistema di trasporto automatico di identificazione, e quindi vengono effettuate le necessarie innaffiature e pesature. Infine, le piante vengono automaticamente restituite alle loro posizioni originali dal nastro trasportatore alla camera di imaging per l'analisi dell'imaging. Il server di sistema e la piattaforma di analisi dei dati raccolgono e analizzano i dati online e li memorizzano automaticamente nel sistema di database

Indicatori tecnici:

1. Sala di adattamento della luce:

·Eseguire un adattamento uniforme e stabile della luce o del buio prima dell'analisi delle immagini delle colture per garantire l'affidabilità dei dati di analisi del fenotipo vegetale

·Intelligente sorgente luminosa bianca fredda LED (6500K) + lontano LED rosso (735nm), nessun effetto di riscaldamento della radiazione sulle piante, intensità della luce1000 μmoles /m2/s0-100%(Step up by 1%) Regolabile

·Adattarsi al sistema di ventilazione interna per mantenere lo scambio d'aria e la ventilazione

·Dotato di un sistema di monitoraggio laser dell'altezza dell'impianto per regolare l'altezza di imaging in base all'altezza, ecc

·Dotato di un sistema di posizionamento laser per regolare e controllare la sincronizzazione dei movimenti dell'impianto e dei protocolli di imaging

·Le porte verticali a tendina garantiscono l'isolamento dalla luce ambientale e dai sistemi di imaging

·Dotato di telecamera di monitoraggio IP per mantenere il monitoraggio costante del funzionamento del sistema e dello stato di movimento dell'impianto

·Capacità specifica: 8 vasi/vassoio di coltura

2.RGB 3DUnità di analisi per immagini strutturali


a)2Un obiettivo RGB ad alta risoluzione (superiore e laterale), un sensore colore CMOS di nuova generazione, con una risoluzione di 12,8 Mpix (4096x3000) e una dimensione pixel di 3,45 µ m

b)L'altezza di imaging può essere definita o impostata dal cliente, con una gamma di 0-1050mm e una precisione di 3mm

c)360Piattaforma rotante, illuminazione uniforme della sorgente luminosa LED

d)Trasmissione dati: Gigabit Ethernet

e)Parametri di misura: area fogliare, compattezza/compattezza della pianta, circonferenza fogliare, eccentricità, rotondità della foglia, indice di larghezza della foglia, diametro del cerchio della pianta, area convessa dello scafo, pianta centroide, altezza di crescita, altezza e larghezza massime della pianta, tasso di crescita relativo, ecc

f)Analisi della divisione del colore, valutazione dell'idoneità delle piante, analisi comparativa dei cambiamenti dinamici dell'area delle foglie durante la crescita sperimentale, indice di verdura, analisi della classificazione del colore (verde sano, verde chiaro, verde scuro, altri colori) e altri parametri fenotipici

3.FluorCamUnità di imaging fluorescente clorofilica

a)Dimensione immagine: 35 x 35 cm o 80 x 80 cm opzionale

b)620nm arancione LED pulso modulazione sorgente di misura della luce

c)Bicolor luce fotochimica, LED arancione 620nm e fonte di luce a LED bianco freddo

d)Flash di luce saturata a LED bianco freddo, intensità luminosa massima 4000µmol(photons)/m².s

e)735nm LEDFonte di luce infrarossa per misurare Fo'

f)Opzionale con sorgente di luce blu e ruota di filtro a 7 bit per la misurazione della fluorescenza a stato fisso GFP

g)Sensore CCD professionale per l'immagine fluorescente clorofilica ad alta sensibilità, risoluzione 1.4M, A/D a 16 bit con modalità video e modalità snapshot

h)Parametri di misurazione:Fo、Fm、Fv、Fo'、Fm'、Fv'、Ft、Fv/Fm、Fv'/Fm'、PhiPSII、NPQ、qN、qP、Rfd、ETRPer analizzare l'efficienza della fotosintesi delle piante, l'idoneità, la forza biologica e non biologica e la resistenza delle colture, la resistenza, ecc.

i)Fv/Fm、 Effetto di Kautsky, analisi di estinzione della fluorescenza, ecc.Completa automazioneI protocolli di misurazione e i parametri di misurazione come Fv/Fm richiedono solo 10s

j)Analisi online dei dati di fluorescenza di clorofila, tra cui grafici a colonne, grafici dei parametri di misura, tabelle di dati, ecc., con funzioni di segmentazione dell'immagine personalizzata, ecc.

4. Modulo di imaging fluorescente multispettrale

·Possibilità di eseguire non solo l'immagine fluorescente clorofilica PAM, ma anche l'immagine di proteine fluorescenti come GFP / YFP e l'immagine fluorescente multispettrale

·9Fonte di luce LED: UV（365nm）、 Fonte di luce blu (440 nm), blu (470 nm), verde (530 nm), ambra (590 nm), arancione (630 nm), rosso scuro (660 nm), rosso estremo (730 nm) e bianco freddo (5700 K)

·Analisi imaging polifenoli (flavonoli, anthocyanidi, ecc.), indice N, ecc.

·Risoluzione 1360x1024 pixel, binning 2x2, 680x512 pixel

5. Calore infrarossoUnità di imaging

·Sensore di imaging: microtermoradiometro a piano focale, risoluzione 640 x 480 pixel, sensibilità 30mK (0,03°C), banda 7,5-13μm；

·Opzionale con imaging termica a infrarossi ad alta risoluzione, risoluzione fino a 1024x768 pixel, sensibilità 20mK (0,02°C)

·Intervalo di temperatura -20 - 120 ℃, risoluzione < 0,03 ℃ @ 30 ℃ / 30mK

·Fonte luminosa dedicata all'immagine: scheda LED bianca fredda per fornire un ambiente termico stabile all'impianto di misura, 6500K, intensità luminosa massima 1000 µmol (fotoni) / m².s, 0-100% regolabile

·Protocolli di dinamica della temperatura, acquisizione sincronizzata di dati di intensità luminosa, durata e distribuzione di imaging termica per la ricerca e l'analisi della dinamica della distribuzione della temperatura delle piante, ecc.

·Sensori di riferimento di temperatura (reference sensors)

·Parametri di misura: temperatura effettiva per ogni punto della pianta, distribuzione della temperatura della superficie della pianta

·Software di analisi professionale per acquisizione, analisi, archiviazione e altro ancora

6. NIRUnità di analisi dell'immagine (opzionale):

·Utilizzato per il monitoraggio dell'immagine e l'analisi della distribuzione dello stato dell'umidità delle piante, con una falsa tavoletta di colori, può facilitare l'analisi di contrasto, monitorare rapidamente le piante disidratate, quindi può monitorare la valutazione della risposta dinamica dei cambiamenti dell'umidità delle piante in condizioni di sforzo della siccità e l'efficienza dell'utilizzo dell'umidità, ecc.

·Può essere effettuata un'analisi correlata con i parametri morfostructurali dell'immagine RGB e i parametri di efficienza della fotosintesi FluorCam; Registrazione completa delle risposte dinamiche al processo di siccità e di recupero idrico

·Evita efficacemente l'effetto della luce ambientale e dell'ombra misurando lo spettro di assorbimento dell'umidità e lo spettro di riferimento di 940 nm

·InGaAsSensore, dimensioni effettive del chip 9.6x7.7mm, gamma di banda 900-1700nm, risoluzione 638x510 pixel, frame rate 118fps, A/D 14 bit

·Analisi imaging 3D opzionale con doppio obiettivo superiore e laterale

·Unità di analisi dell'immagine radicale opzionale per l'analisi dell'immagine a infrarossi vicini del sistema radicale

7. Unità di imaging ad alto spettro a luce visibile - infrarossi vicini

· Gamma di lunghezze d'onda di imaging: 400-950nm (o 350-900nm)

·Sensore di imaging: sensore di scansione lineare a spinta con sorgente di luce dedicata alla scansione

·Diffusione di pixel: 0,28 nm/pixel

·Risoluzione spettrale 0.8nm FWHM

·Bande spettrali (numero di bande): 1920 bande

·Risoluzione spaziale: 1000

·Larghezza della fessura di ingresso: 25μm

·Frequenza di fotogrammi: 45fps

·CMOSRilevatore, apertura F/2.0, interfaccia di rete GigE

·Calibrazione automatica di riferimento, scansione lineare, regolabile in altezza

·Parametri di misura: immagini spettrali di riflessione e curve spettrali complete per ogni banda e calcolo automatico dei seguenti indici di vegetazione: indice di normalizzazione NDVI, indice di rapporto semplice SR, indice di riflessione dell'assorbimento della clorofila migliorato MCARI, indice di riflessione dell'assorbimento della clorofila migliorato 1MCARI1, indice di vegetazione ottimizzato per la regolazione del suolo OSAVI, indice di verdura G, indice di carobini di conversione TCARI, indice di vegetazione triangolare TVI, indice ZMI, indice di pigmento di rapporto semplice SRPI, indice di normalizzazione della demagnesia NPQI, indice di riflessione della vegetazione fotochimica PRI, indice di clorofila normalizzato NPCI, indice Carter, indice Lichtenthaler, indice SIPI, indice Gitelson-Merzlyak, indice di riflessione dell'anthocyanin e altro ancora

8. Unità di imaging ad alto spettro a infrarossi a onde corte

·Lunghezza d'onda di imaging: 900-1700nm

·Sensore di imaging: sensore di scansione lineare a spinta con sorgente di luce dedicata alla scansione

·Risoluzione spettrale: 2nm (FWHM)

·Banda spettrale: 510 bande

·Risoluzione spaziale 636

·Parametri di misura: immagine spettrale riflessiva per ogni banda e curva spettrale completa, misura senza danni la variazione del contenuto idrico della pianta nel suo complesso e in diverse parti (più profondo è il blu a destra, più alto è il contenuto idrico)

9. 3DUnità di scansione laser:

·Scansione laser superiore e laterale, laser 660nm per la costruzione di modelli 3D precisi di piante con risoluzione inferiore a 1mm

·Distanza di scansione superiore 60 cm, distanza di scansione laterale definita dal cliente

·3DModelli di nuvole di punti, imaging RGB, dati di fluorescenza clorofilica, ecc. possono essere analizzati in sovrapposizione con il modello 3D

·Struttura della pianta, biomassa, numero di foglie, superficie delle foglie, angolo di inclinazione delle foglie, altezza della pianta e altri parametri morfologici strutturali