一、植物表型三維圖像分析系統(tǒng)介紹

植物表型三維圖像分析系統(tǒng)又稱(chēng)盆栽植物三維數(shù)字表型采集分析系統(tǒng)，它是適用于實(shí)驗(yàn)室、人工氣候室等室內(nèi)環(huán)境的植物表型測(cè)量與解析設(shè)備。本系統(tǒng)在頂部和側(cè)面分別設(shè)置可見(jiàn)光成像單元，結(jié)合旋轉(zhuǎn)臺(tái)裝置，全面獲取植物的表型信息。該產(chǎn)品可對(duì)盆栽植株進(jìn)行表型采集與解析，并通過(guò)人工智能算法實(shí)現(xiàn)對(duì)植物高精度三維立體模型構(gòu)建，盆栽植物三維數(shù)字表型采集分析系統(tǒng)可對(duì)突變體進(jìn)行篩選與鑒定，對(duì)植物生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行記錄，同時(shí)也可以對(duì)高溫、高鹽等逆境條件下植物的形態(tài)、顏色與紋理變化進(jìn)行研究。適用于遺傳育種、分子生物學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、植物保護(hù)等研究領(lǐng)域。

二、植物表型三維圖像分析系統(tǒng)應(yīng)用方向

使用立體視覺(jué)、多視圖（MVS）重構(gòu)技術(shù)等，自動(dòng)重構(gòu)生成植物高精度三維模型，計(jì)算植物株型結(jié)構(gòu)、冠層結(jié)構(gòu)、顏色分布、體積等表型性狀并分析植物生長(zhǎng)狀況、長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)變化等；主要應(yīng)用于植物形態(tài)分析（篩選突變株、逆境處理下篩選抗逆種質(zhì)）、植物長(zhǎng)勢(shì)分析（分析突變體或特殊處理?xiàng)l件下植物生長(zhǎng)狀態(tài)變化）。

1. 3D植物表型分析：基于構(gòu)建的高精度3D模型，全面提取并解析植物體積、表面積等關(guān)鍵因子數(shù)據(jù)，也可全面對(duì)植株高度、寬度、緊湊度、對(duì)稱(chēng)性等形態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)及植物顏色等關(guān)鍵性狀進(jìn)行分析；

2. 植株長(zhǎng)勢(shì)可視化記錄：可適用于植物生長(zhǎng)過(guò)程可視化動(dòng)態(tài)記錄，分析植物長(zhǎng)勢(shì)變化；

3. 差異可視化呈現(xiàn)：可適用于突變體形態(tài)、顏色、生物量的差異識(shí)別與差異量化；

4. 多類(lèi)型逆境實(shí)驗(yàn)：高精度快速成像，即時(shí)記錄植物細(xì)微變化，適用于植物對(duì)高溫、冷害、鹽堿、干旱等各類(lèi)型逆境試驗(yàn)，進(jìn)行響應(yīng)程度量化與抗性鑒定；

5. 多類(lèi)型植物測(cè)量：數(shù)據(jù)解析采用人工智能算法，適用于禾本科、茄科、十字花科、豆科等多種類(lèi)型植物表型測(cè)量。

三、植物表型三維圖像分析系統(tǒng)特點(diǎn)

1. 可見(jiàn)光三維技術(shù)：主要基于三維圖像重構(gòu)與解析技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室多類(lèi)型植物實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、無(wú)損化表型鑒定；

2. 高效采集與解析：采集時(shí)間最快可達(dá)40秒/株；重構(gòu)與解析時(shí)間3分鐘/株；

3. 360度成像：頂部和側(cè)面配備多個(gè)高清工業(yè)攝像頭，搭配360度旋轉(zhuǎn)臺(tái)，支持對(duì)實(shí)驗(yàn)植物進(jìn)行全面圖像采集；

4. 高精度重構(gòu)技術(shù)：結(jié)合多個(gè)視角的超高分辨率圖像序列，采用優(yōu)良的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)特征提取匹配、深度圖融合等恢復(fù)三維結(jié)構(gòu)，得到逼真的植物模型；

5. 樣品數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)管理：支持通過(guò)掃描樣品二維碼實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)樣品與表型分析相關(guān)聯(lián)，便于樣品數(shù)據(jù)管理；

6. 軟件一體化設(shè)計(jì)：界面簡(jiǎn)潔友好，一鍵執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、重構(gòu)、解析全流程操作，提升分析速度、節(jié)約分析時(shí)間；

7. 全彩觸控交互界面：用戶能夠直觀、高效地控制設(shè)備，調(diào)節(jié)燈光亮度、轉(zhuǎn)臺(tái)位置等并能實(shí)時(shí)查看采集進(jìn)程；

8. 可移動(dòng)設(shè)計(jì)： 集成化箱體，支持室內(nèi)任意位置擺放及移動(dòng)。

四、植物表型三維圖像分析系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

成像參數(shù)：輪廓面積（頂視、側(cè)視）、凸包面積（頂視、側(cè)視）、總?cè)~面積、冠層高度、冠幅、卷葉程度、持綠程度、衰老程度、緊實(shí)度、偏心率、體積、生物量等

成像單元分辨率：5120×5120

光源：均勻漫散射LED面光源

整機(jī)功率：<1KW（約500W）

箱體尺寸：1400mm（長(zhǎng)）×935mm（寬）×1840mm（高）