谷丰光电×广东省农业科学院水稻研究所

为破解水稻表型研究中动态监测连续性不足、多维度参数同步获取难、优质种质筛选效率低等痛点，支撑水稻智能化生物育种、优质高产品种培育及逆境适应机制研究，谷丰光电与广东省农业科学院水稻研究所深度协同，联合建成高水平农作物表型组学平台。

该平台以谷丰光电自研的移动龙门单元为核心承载，集成RGB、高光谱、热红外及激光雷达成像单元构建多源感知体系，形成“全自动运行-高通量采集-高精度分析”的全流程技术支撑体系，为广东省农科院水稻所在水稻表型组学与分子育种领域创新突破奠定了坚实的技术基础。

高水平农作物表型组学平台

大范围全自动 | 四类成像单元 | 多维数据采集

高水平农作物表型组学平台通过三轴移动实现大范围水稻试验田的全覆盖自动化采集，双模式切换功能精准匹配连续监测与集中检测的差异化需求。RGB成像单元：捕捉作物形态表型基础数据；高光谱成像单元：反演生理与营养核心参数；热红外成像单元：量化水分与胁迫状态；激光雷达成像单元：构建三维空间结构模型，四类成像单元协同工作形成互补性极强的多维度数据采集能力。

广东省农业科学院水稻研究所交付现场实拍

大范围全自动表型数据采集

该功能依托定制化移动龙门单元实现，具备以下核心优势：

01大范围全覆盖监测

依托定制化XYZ轴三维移动架构的移动龙门单元，适配水稻大田小区试验布局，可实现大范围试验地块全区域覆盖监测。

02高精度定位+双模式切换

具备±3mm高精度定位能力，支持全自动匀速扫描、半自动手动扫描两种模式自由切换，能精准匹配全生育期连续监测与关键生育期集中检测的差异化需求。

03四类成像单元协同互补

单元搭载多传感器集成安装架，可实现RGB、高光谱、热红外及激光雷达成像单元同步联动运行，一次性完成多维度表型数据采集，为多批次水稻种质资源同步试验提供稳定硬件支撑。

04环境适应性

采用安全滑触线三相380V/50Hz供电模式，可适配华南地区高温高湿、雨季多雨等复杂田间环境的长期连续运行。

多维度表型参数精准获取

成像单元成像元件

01RGB：形态表型采集

通过RGB成像单元获取高分辨率彩色图像，精准捕捉植株株型结构、叶片颜色分布、分蘖数量等关键视觉表型，自动提取株高、叶面积、绿叶比例、分蘖数、稻穗长度、结实率等40余项形态学参数。

02高光谱：生理与光谱特性解析

高光谱成像单元核心功能为宽波段覆盖、高光谱分辨率及快速成像能力。光谱检测范围覆盖400-1000nm可见光-近红外全波段，可实时解析叶绿素含量、叶片氮素、含水量等生理参数，适用于水稻逆境胁迫监测、营养评估及优质种质筛选等大规模筛选需求。

03热红外：生理状态量化分析

配置高灵敏度红外焦平面探测器与温度校准模块，完成非接触式冠层温度测量，生成温度分布热力图，精准判断水稻水分状况与逆境响应程度，助力抗旱育种与精准水肥管理。

04激光雷达：三维结构重构

基于激光雷达成像单元获取百万级点云数据，快速完成水稻群体及单株三维形态模型构建，提取冠层高度、体积、分枝角度等三维参数；具备强抗干扰能力，可在田间复杂光照环境下稳定工作，不受水稻叶片颜色、纹理差异影响。

多源数据整合与深度分析

通过标准化接口，将移动龙门单元与四类成像单元的多维度数据接入谷丰光电自研智能分析软件，实现统一调度整合。经关联分析打通水稻形态、生理与空间结构的内在联系，形成完整表型数据链，为水稻智能育种、高产优质品种培育及逆境机制研究提供精准全面的数据支撑。

水稻表型研究案例展示

使用高水平农作物表型组学平台，采集水稻表型数据：

▌如图2所示，采集RGB相机下视角下水稻分割结果图；如图3所示，为表型分析结果。

图1 原图