萬深PhenoGA植物表型分析測量儀
Instrument for Measuring plant phenotype — Model PhenoGA
一、概述：
基因型、表型和環(huán)境是遺傳學(xué)研究的鐵三角。表型（性狀）是基因型和環(huán)境共同作用結(jié)果，而基因型與表型之間有著多重關(guān)系。研究者用測序和基因組重測序來評估等位基因差異定位數(shù)量性狀等已變得很普遍，但其需大量性狀數(shù)據(jù)來佐證。然而這類分析測量的結(jié)果受人員、工具和環(huán)境等的干擾很大，還會損傷到植物。故迫切需要高效、準(zhǔn)確的萬深PhenoGA植物表型分析測量儀來做可視化的精確數(shù)據(jù)分析和表型測試，如測試對壓力和環(huán)境因素的表型反應(yīng)、生態(tài)毒理學(xué)測試或萌發(fā)測定、遺傳育種研究、突變株篩選、植物形態(tài)建模、生長研究等。
二、主要性能指標(biāo)：
1、萬深PhenoGA植物表型分析測量儀是頂視+側(cè)視版本，由頂視+側(cè)視的超大變焦鏡頭自動對焦2420萬像素的佳能EOS單反相機直聯(lián)電腦獲取植物頂視和側(cè)視的RGB彩色圖，并做自動分析；由頂部的主動紅外光的雙目3D相機（點云密度512*424像素）來獲取植物冠層的3D景深偽彩色圖和可轉(zhuǎn)換視角的3D重建偽彩色圖。
2、可獲得植物在不同生長階段的表型數(shù)據(jù)主要有：植株高（測量誤差≤±2mm）、投影葉面積及其差異值、投影葉片長和卷曲度、葉片數(shù)量（自動計數(shù)+鼠標(biāo)個別修正）、葉冠層的構(gòu)型數(shù)據(jù)（葉冠直徑、葉冠層面積、葉冠層占空比、葉片分布緊密度等，冠層尺寸的測量誤差≤±2mm）、植物株形、精準(zhǔn)的莖葉夾角（真實夾角重復(fù)測量誤差≤±1.0°）、節(jié)間長度及其圓柱體投影體積估算值、植株高和葉冠層隨時間改變的相對生長速率、葉色平均值（具有葉片顏色自動矯正特性，可按英國園林協(xié)會RHS比色卡2015版來自動比色）及其對表征的貢獻(xiàn)評估等。具有分析特性表述如下：
1）常規(guī)分析：投影葉面積及其動態(tài)變化，外周長，外接圓直徑及面積，擬合橢圓主副軸及偏角，凸包內(nèi)徑、面積及周長，植株高、寬，最小外接矩形長、寬，植株緊實度。
2）顏色分析：RGB、LAB顏色值，具有葉片顏色自動矯正特性，可按英國園林協(xié)會RHS比色卡2015版來自動比色。可按顏色數(shù)進行聚類分割，并統(tǒng)計顏色分布及面積占比。
3）骨架分析：骨架長度，端點數(shù)（葉片數(shù)），分叉數(shù)（分枝數(shù)、分節(jié)數(shù)），莖葉夾角等。
4）玉米株形分析：葉片數(shù)，葉片長、寬，葉片彎曲度，葉片投影面積，莖稈分節(jié)數(shù)，分節(jié)長、粗，葉片顏色等。
5）生長分析：植株生長、相對生長曲線，相對生長趨勢。
6）根系分析：根長，根粗，根尖數(shù)等（要求根粗>1mm）。
7）考種分析：種粒數(shù)，種粒面積，種粒長、寬（種粒直徑>2mm，不粘連），分析種子形態(tài)、果實外觀品質(zhì)、花形和花色。
8）其它：不同生長時期自動批量化處理分析，多植株網(wǎng)格分析，直線、角度等幾何測量，各測量結(jié)果可編輯修正。
3、可接入條碼槍來自動刷入樣品編號，具有按條碼標(biāo)識跟蹤分析的特性。圖像分析方式和耗時：自動分析（約1個樣品 /分鐘）+鼠標(biāo)指示測量或修正。標(biāo)配成像分析的植株高可達(dá)150cm、可測葉冠幅115cm*115cm（拍攝箱外尺寸200cm高*120cm長*120cm寬）。各項分析數(shù)據(jù)和標(biāo)記圖片可導(dǎo)出。
2、可獲得植物在不同生長階段的表型數(shù)據(jù)主要有：植株高（測量誤差≤±2mm）、投影葉面積及其差異值、投影葉片長和卷曲度、葉片數(shù)量（自動計數(shù)+鼠標(biāo)個別修正）、葉冠層的構(gòu)型數(shù)據(jù)（葉冠直徑、葉冠層面積、葉冠層占空比、葉片分布緊密度等，冠層尺寸的測量誤差≤±2mm）、植物株形、精準(zhǔn)的莖葉夾角（真實夾角重復(fù)測量誤差≤±1.0°）、節(jié)間長度及其圓柱體投影體積估算值、植株高和葉冠層隨時間改變的相對生長速率、葉色平均值（具有葉片顏色自動矯正特性，可按英國園林協(xié)會RHS比色卡2015版來自動比色）及其對表征的貢獻(xiàn)評估等。具有分析特性表述如下：
1）常規(guī)分析：投影葉面積及其動態(tài)變化，外周長，外接圓直徑及面積，擬合橢圓主副軸及偏角，凸包內(nèi)徑、面積及周長，植株高、寬，最小外接矩形長、寬，植株緊實度。
2）顏色分析：RGB、LAB顏色值，具有葉片顏色自動矯正特性，可按英國園林協(xié)會RHS比色卡2015版來自動比色。可按顏色數(shù)進行聚類分割，并統(tǒng)計顏色分布及面積占比。
3）骨架分析：骨架長度，端點數(shù)（葉片數(shù)），分叉數(shù)（分枝數(shù)、分節(jié)數(shù)），莖葉夾角等。
4）玉米株形分析：葉片數(shù)，葉片長、寬，葉片彎曲度，葉片投影面積，莖稈分節(jié)數(shù)，分節(jié)長、粗，葉片顏色等。
5）生長分析：植株生長、相對生長曲線，相對生長趨勢。
6）根系分析：根長，根粗，根尖數(shù)等（要求根粗>1mm）。
7）考種分析：種粒數(shù)，種粒面積，種粒長、寬（種粒直徑>2mm，不粘連），分析種子形態(tài)、果實外觀品質(zhì)、花形和花色。
8）其它：不同生長時期自動批量化處理分析，多植株網(wǎng)格分析，直線、角度等幾何測量，各測量結(jié)果可編輯修正。
3、可接入條碼槍來自動刷入樣品編號，具有按條碼標(biāo)識跟蹤分析的特性。圖像分析方式和耗時：自動分析（約1個樣品 /分鐘）+鼠標(biāo)指示測量或修正。標(biāo)配成像分析的植株高可達(dá)150cm、可測葉冠幅115cm*115cm（拍攝箱外尺寸200cm高*120cm長*120cm寬）。各項分析數(shù)據(jù)和標(biāo)記圖片可導(dǎo)出。
三、供貨清單：
1、超大變焦鏡頭自動對焦2420萬像素以上的佳能EOS單反相機 2套
2、主動紅外光的雙目3D相機（深度相機+RGB相機）及適配器 1套
3、單反相機拍攝支架 1套
4、含光源的拍攝箱（200cm高*120cm長*120cm寬） 1套
5、萬深PhenoGA植物表型分析測量儀軟件光盤及軟件鎖 1套
6、葉色色彩矯正板+尺寸自動標(biāo)定板及其座板 1付
7、可承重25kg盆栽植株的升降臺1付
8、可承重25kg電動轉(zhuǎn)臺 1套
9、手持式條形碼閱讀器 1付
10、超薄背光燈板 1付
11、掌式便攜小背光板 1付
12、品牌電腦（酷睿i5 CPU / 8G內(nèi)存/ 256G硬盤 / 23”彩顯/無線網(wǎng)卡，2個USB3.0和3個USB2.0口，Windows 完整專業(yè)版） 1臺
可選配紅外熱成像相機（分辨率 384*288像素，測溫范圍-20-150℃，測溫精度為測溫范圍值的±2%），以測定葉溫和葉溫分布。
可選配近紅外成像相機(NIR)，以定性分析植物葉片水分分布情況。
可定制到250cm高*120cm長*120cm寬的拍攝箱，或田間頂視檢測版的分析儀，以適應(yīng)特殊應(yīng)用需求。
可加配RootGA根系動態(tài)生長監(jiān)測分析儀，以分析植株根系的脅迫響應(yīng)等。
2、主動紅外光的雙目3D相機（深度相機+RGB相機）及適配器 1套
3、單反相機拍攝支架 1套
4、含光源的拍攝箱（200cm高*120cm長*120cm寬） 1套
5、萬深PhenoGA植物表型分析測量儀軟件光盤及軟件鎖 1套
6、葉色色彩矯正板+尺寸自動標(biāo)定板及其座板 1付
7、可承重25kg盆栽植株的升降臺1付
8、可承重25kg電動轉(zhuǎn)臺 1套
9、手持式條形碼閱讀器 1付
10、超薄背光燈板 1付
11、掌式便攜小背光板 1付
12、品牌電腦（酷睿i5 CPU / 8G內(nèi)存/ 256G硬盤 / 23”彩顯/無線網(wǎng)卡，2個USB3.0和3個USB2.0口，Windows 完整專業(yè)版） 1臺
可選配紅外熱成像相機（分辨率 384*288像素，測溫范圍-20-150℃，測溫精度為測溫范圍值的±2%），以測定葉溫和葉溫分布。
可選配近紅外成像相機(NIR)，以定性分析植物葉片水分分布情況。
可定制到250cm高*120cm長*120cm寬的拍攝箱，或田間頂視檢測版的分析儀，以適應(yīng)特殊應(yīng)用需求。
可加配RootGA根系動態(tài)生長監(jiān)測分析儀，以分析植株根系的脅迫響應(yīng)等。
玉米株形分析
生長分析
葉冠顏色分析
花朵顏色分析
玉米骨架分析
油菜頂視圖表型分析
油菜側(cè)視圖表型分析
水稻頂視圖葉片數(shù)統(tǒng)計
水稻側(cè)視圖表型分析
根長、根粗測量
多植株表型分析
多植株表型分析
種粒計數(shù)分析
多葉分析
單葉分析
水稻生長動態(tài)變化分析圖
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