植物表型參數(shù)自動(dòng)提取系統(tǒng)RAP-1.0，本系統(tǒng)集光電技術(shù)、自動(dòng)控制和機(jī)械化技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)水稻、玉米、小麥、油菜等盆栽植物表型參數(shù)全自動(dòng)、無(wú)損、高通量準(zhǔn)確提取，以及植物栽培輸送全自動(dòng)一體化。并且該系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的第一套高通量多參數(shù)植物表型測(cè)量設(shè)備，研究成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。測(cè)量參數(shù)包括：株高、葉片面積、葉片角度、葉形性狀參數(shù)等株型相關(guān)參數(shù)，以及綠葉面積、鮮重、干重等生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)參數(shù)。測(cè)量效率可達(dá)37秒/株。整個(gè)系統(tǒng)采用可見(jiàn)光成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物表型的多功能檢測(cè)。


隨著植物表型組學(xué)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的人工測(cè)量方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足研究者的需求。自動(dòng)化的植物表型觀測(cè)處理平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，自動(dòng)化植物表型檢測(cè)平臺(tái)不僅僅只是單純的高效率的提取植物表型參數(shù)，更重要的是為植物表型參數(shù)的獲取提供了一個(gè)可靠的統(tǒng)一的科學(xué)依據(jù)。

本公司推出的自動(dòng)化植物表型檢測(cè)平臺(tái)主要用于實(shí)現(xiàn)溫棚盆栽作物的高通量、高精度、多參數(shù)檢測(cè)。（1）檢測(cè)暗室平均檢測(cè)效率為37秒/株，平均每天工作10小時(shí)，則每天的作物檢測(cè)量可達(dá)973株；（2）該自動(dòng)化檢測(cè)平臺(tái)配有自主研發(fā)的圖像采集及數(shù)據(jù)處理軟件，與傳統(tǒng)的人工測(cè)量方法相比，平均誤差在2%以?xún)?nèi)；（3）采用可見(jiàn)光成像技術(shù)可測(cè)株高、葉片面積、葉片角度、葉形性狀參數(shù)等株型相關(guān)參數(shù)，以及綠葉面積、鮮重、干重等生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)參數(shù)

技術(shù)原理
可見(jiàn)光成像采用的是高分辨率彩色CCD相機(jī)，分別從不同的位置（側(cè)視、頂視）、不同的角度獲取作物的可見(jiàn)光圖像。

盆栽作物進(jìn)入暗室后，載物旋轉(zhuǎn)臺(tái)會(huì)按一定的角度旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一次角度，側(cè)視相機(jī)便會(huì)獲取一張作物的側(cè)視圖片。每株植物獲取20張側(cè)視圖像。


獲取植株側(cè)視圖像的同時(shí)，會(huì)選擇獲取一個(gè)角度下的頂視圖像


獲取得到作物的側(cè)視及頂視圖后通過(guò)分割算法得到目標(biāo)對(duì)象，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理便可得到想要的作物表型性狀參數(shù)。

可見(jiàn)光圖像參數(shù)的獲取

系統(tǒng)模塊論述
小型化表型檢測(cè)系統(tǒng)共由輸送系統(tǒng)、成像暗室、圖像工作站以及電氣控制柜4個(gè)部分組成。

輸送系統(tǒng) ：
輸送系統(tǒng)是采用不銹鋼滾筒定制而成的輸送線，能夠?qū)崿F(xiàn)植株的自動(dòng)輸送以及定位停止旋轉(zhuǎn)功能。使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了流水作業(yè)的效果。采用不銹鋼滾筒式輸送線具有耐磨、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

為作物植株提供一個(gè)穩(wěn)定的成像暗室，配有側(cè)視和頂視可見(jiàn)光相機(jī)。

圖像工作站及電氣控制柜
圖像工作站包括數(shù)據(jù)處理軟件以及計(jì)算機(jī)控制中心，主要用于植株圖像的采集、存儲(chǔ)、分析以及植株表型參數(shù)的自動(dòng)獲取。電氣控制柜則是整個(gè)表型檢測(cè)系統(tǒng)輸送控制中心，可以實(shí)現(xiàn)盆栽作物的輸送、定位停止傳送等系列動(dòng)作的控制。


應(yīng)用領(lǐng)域
谷豐光電（GREENPHENO）推出的自動(dòng)化植物表型檢測(cè)平臺(tái)可用于水稻、玉米、小麥、油菜等作物的表型研究、育種研究以及抗逆性研究

案例一：水稻植株全生育期觀測(cè)


案例二：玉米植株生長(zhǎng)分析


案例三：油菜三維結(jié)構(gòu)重建