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智能化作物信息采集平台
项目描述
智能化作物信息采集平台可实现温室苗床作物如棉花、玉米、油菜、水稻、小麦等作物的性状参数全自动、无损、高通量准确 提取;该平台集光电技术、自动化控制技术和计算机图形处理技术于一体,包括成像移动单元、一体化控制中心、信息获取单元及处理分析软件平台。其中,作物输送单元由龙门式二维精密运动机构组成可实现二维方向的精准运动控制;信息获取单元由可见光相机、高光谱相机、红外相机等传感器组成获取作物苗不同波段图像信息,结合处理分析软件实现苗床作物植株生物量、株型、颜色、病害等相关性状的提取;一体化控制中心主要由二维运动控制器、控制系统组成,二维运动控制器通过协议指令与上位机控制系统进行通信连接,接收上位机通信指令驱动二维运动机构进行运动,实现整个平台的运动控制及数据采集存储及分析。
技术参数
功能特性
全自动测量;
上位机控制系统一键操作;
可集成多种光学传感器,灵活便捷的传感器模块接口;
通量高、性价比高;
具备高稳定性云台使光学传感器工作状态稳定;
专门针对室内作物性状检测设计的作物信息获取平台;
可实现苗床作物植株生物量、株型、颜色、病害等相关性状提取;
采取“Sensor to Plant”模式的设计理念,移动传感器单元,保持作物状态不变,更加贴近于自然状态;

成像移动单元
运行速度:0-1m/s,伺服调速
定位精度:小于1mm
供电方式:单相220V/50Hz
成像光源:配备4组高亮度全波段LED光源

成像单元
可选配RGB可见光成像单元、红外成像单元、高光谱成像单元。
RGB可见光成像单元:
可测参数:作物株型相关参数、颜色、生物量相关参数及病害识别鉴定等
红外成像单元:
可测参数:实现苗床棉花等模式作物冠层温度采集,植株叶片病变区域温度分布、叶片蒸腾作用相关性状,以及用于胁迫生理学,水力学相关研究
高光谱成像单元:
可获取海量的光谱和空间信息,实现作物颜色、形态及纹理参数;叶绿素、叶黄素等色素含量;氮磷钾等营养元素含量、水 分等的提取。

选型配置表

参考文献
Lingfeng Duan, Jiwan Han, Zilong Guo, Haifu Tu, Peng Yang, Dong Zhang, Yuan Fan, Guoxing Chen, Lizhong Xiong, Mingqiu Dai, Kevin Williams, Fiona Corke, John H. Doonan and Wanneng Yang. Novel Digital Features Discriminate Between Drought Resistant and Drought Sensitive Rice Under Controlled and Field Conditions. Frontiers in Plant Science. 2018.
Zilong Guo, Wanneng Yang, YuChang, Xiaosong Ma, Haifu Tu, Fang Xiong, Ni Jiang, Hui Feng, Chenglong Huang, Peng Yang, Hu Zhao, Guoxing Chen, Hongyan Liu, Lijun Luo, Honghong Hu, Qian Liu and Lizhong Xiong. Genome-Wide Association Studies of Image Traits Reveal Genetic Architecture of Drought Resistance in Rice. Molecular Plant. 2018.
Xiong Xiong, Lingfeng Duan, Lingbo Liu, Haifu Tu, Peng Yang, Dan Wu, Guoxing Chen, Lizhong Xiong, Wanneng Yang and Qian Liu. Panicle-SEG: a robust image segmentation method for rice panicles in the field based on deep learning and superpixel optimization. Plant Methods. 2017.
客户案例
华中农业大学智能化作物信息采集平台
智能化作物信息采集平台搭载不同光学检测手段,无损高通量实时获取温室苗床植物海量表型信息。

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