PlantScreen-Phänotyp-Bildverarbeitungssystem (Pflanzenförderungsautomatik)

PlantScreenDas Phänotypbildsystem wurde von der tschechischen Firma PSI entwickelt und produziert.Integration von LED-Pflanzen intelligente Kultivierung, automatisierte Steuerung System, Chlorophyll fluoreszierende Bildmessung Analyse, Pflanzen thermische Bildgebung Analyse, Pflanzen nahe Infrarot Bildgebung Analyse, Pflanzen hohe Spektrum Analyse, automatische Barcode-Erkennung Management, RGB Echtfarbe 3D-Bildgebung, automatische Wiege und Bewässerungssystem und viele weitere fortschrittliche Technologien,Viele Pflanzenproben auf optimale Weise zu realisieren - eine umfassende physiologische Ökologie- und morphostrukturelle Bildgebungsanalyse für eine Vielzahl anderer Pflanzen, von Senf, Mais bis hin zu einer Vielzahl anderer Pflanzen, für die Messung von phänotypischen Bildgebungsanalysen mit hohem Durchsatz, die Messung von Bildgebungsanalysen der Pflanzenstruktionsreaktion, die Messung von Pflanzenwachstumsanalysen, die Ökotoxikologische Forschung, die Merkmalerkennung und die Analyse physiologischer und ökologischer Pflanzen. Automatische PflanzenförderungPlantScreenDas System ist hauptsächlich für Pflanzenproben mit einer Höhe von 0-40 cm geeignet.

PlantScreenDas System umfasst folgende Bildanalyse-Funktionen:

1.Chlorophyl-Fluoreszenz-Bildanalyse: Einzelbildfläche 35x35cm, Bildmessparameter umfassen Fo, Fm, Fv, Fo’, Fm’, Fv’, Ft, Fv/Fm, Fv’/Fm’, Phi_PSII, NPQ, qN, qP, Rfd Warten Sie auf Dutzende von Chlorophyl-Fluoreszenzparametern

2.RGBBildanalyse: Bildmessparameter umfassen:

1)Blattfläche (Leaf Area): Useful for monitoring growth rate）

2)Solidität/Kompaktheit (Solidity/Compactness). Ratio between the area covered by the plant’s convex hull and the area covered by the actual plant）

3)Blattumfang (Leaf Perimeter): Particularly useful for the basic leaf shape and width evaluation (combined with leaf area)）

4)Exzentrizität (Excentricity): Plant shape estimation, scalar number, eccentricity of the ellipse with same second moments as the plant (0...circle, 1...line segment)）

5)Rundheit (Roundness): Based on evaluating the ratio between leaf area and perimeter. Gives information about leaf roundness）

6)Index der mittleren Blattbreite (Medium Leaf Width Index): Leaf area proportional to the plant skeleton (i.e. reduction of the leaf to line segment)）

7)Schlankheit der Blätter (Slenderness of Leaves)

8)Kreisdurchmesser (Circle Diameter). Diameter of a circle with the same area as the plant）

9)Konvexe Rumpffläche (Convex Hull Area). Useful for compactness evaluation）

10)Pflanzenherz (Centroid). Center of the plant mass position (particularly useful for the eccentricity evaluation)）

11)Internodale Entfernungen (Internodal Distances)

12)Wachstumshöhe (Growth Height)

13)Maximale Höhe und Breite der Pflanze in 3 Dimensionen

14)Relative Wachstumsrate (Relative Growth Rate)

15)Blattwinkel (Leaf Angle)

16)Blattzahl an Knoten (Leaf Number at Nodes)

17)Andere Parameter wie Farbsegmentierung für die Beurteilung der Pflanzenfitness, Greening Index und andere

3.Hochspektrale Bildverarbeitung (optional) mit folgenden Parametern:

1)Normalisierter Differenz-Vegetationsindex (NDVI)

2)Einfacher Verhältnisindex (Simple Ratio Index)Equation: SR = RNIR / RRED）

3)Modifizierte Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI1)
Equation: MCARI1 = 1.2 * [2.5 * (R790- R670) - 1.3 * (R790- R550)]）

4)Optimierte Boden-angepasste Vegetation Index (OSAVI)
, Equation: OSAVI = (1 + 0.16) * (R790- R670) / (R790- R670 + 0.16)）

5)Der Greenness Index (G)Equation: G = R554 / R677）

6)Der Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI)
Equation: MCARI = [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550)] * (R700/ R670)）

7)Der Transformed CAR Index (TCARI), Equation: TSARI = 3 * [(R700- R670) - 0.2 * (R700- R550) * (R700/ R670)]）

8)Der Triangular Vegetation Index (TVI), Equation: TVI = 0.5 * [120 * (R750- R550) - 200 * (R670- R550)]）

9)ZMIDer Zarco-Tejada & Miller Index (ZMI)Equation: ZMI = R750 / R710）

10)Einfacher Ratio Pigment Index (SRPI)Equation: SRPI = R430 / R680）

11)Normalisierter Phaeophytinisierungsindex (NPQI)Equation: NPQI = (R415- R435) / (R415+ R435)）

12)Der Photochemical Reflectance Index (PRI)Equation: PRI = (R531- R570) / (R531+ R570)）

13)Normalisierter Pigment-Chlorophyll-Index (NPCI), NPCI = (R680- R430) / (R680+ R430)）

14)CarterKarter-Indizes
, Equation: Ctr1 = R695 / R420; Ctr2 = R695 / R760）

15)LichtenthalerLichtenthaler Indizes, Equation: Lic1 = (R790 - R680) / (R790 + R680); Lic2 = R440 / R690）

16)SIPIStrukturintensiver Pigmentindex (SIPI)Equation: SIPI = (R790- R450) / (R790+ R650)）

17)Gitelson-MerzlyakGitelson und Merzlyak Indizes, Equation: GM1 = R750/ R550; GM2 = R750/ R700）

4.Wärmebildanalyse (optional): zur Bildverarbeitung der zweidimensionalen Wärmeverteilung von Pflanzen unter Lichtstrahlung, eine gute Wärmeabkühlung ermöglicht es der Pflanze, hohe Lichtstrahlung oder geringe Wasserbedingungen (Dürre) für längere Zeit zu ertragen

5.Nahe-Infrarot-Bildgebungsanalyse (optional): zur Beobachtung und Analyse des Wasserzustands der Pflanzen und ihrer Verteilungsvariationen zwischen verschiedenen Geweben, die Pflanzen in einem guten Bewässerungszustand zeigen eine hohe Absorptionsfähigkeit für das nahe-Infrarot-Spektrum, während die Pflanzen in einem trockenen Zustand eine hohe Reflexionsfähigkeit für das nahe-Infrarot-Spektrum zeigen, können durch Analysesoftware die gesamte Prozessdynamik der Analyse von der Trockenstruktion bis zur Wiederbewässerung und die Reaktion der Pflanzen auf Trockenstruktion und die Effizienz der Wassernutzung überwacht werden, und gefälschte Bilder bilden, können mit dem Morphologie-Index der Pflanzen und dem Chlorophyl-Fluoreszenzindex zusammenhängende analytische Studien durchgeführt werden.

Systemkonfiguration und Arbeitsprinzip:

Das gesamte System besteht aus automatisiertem Pflanzentransportsystem, Lichtanpassungsraum, RGB-Bildgebung, FluorCamChlorophyl-Fluoreszenz-Bildgebung, Hochspektrumbildgebung, Pflanzen-Thermobildgebung, Pflanzen-Near-Infrarot-Bildgebung, automatische Bewässerung Dünger- und Gewichtssystem, Pflanzen-Identifizierungssystem usw. Zusammensetzung, Licht-Anpassung Raumpflanzen können von einem Förderband in die Bildkammer zur Bildanalyse transportiert werden. Das gesamte System kann auf die tatsächlichen Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden und den tatsächlichen Bedürfnissen des Benutzers in hohem Maße entsprechen.

Technische Indikatoren:

1.Automatisches Beladen und Entladen von Pflanzenproben，Identifizierung von Spurproben mittels Barcodes oder RFID-Tags

2.Lichtanpassungsraum: für Lichtanpassung oder Pflanzenkultur, LED-LichtquelleLichtstärke bis zu 1000 μmol/m².s， Kein thermischer Effekt, Intensität 0-100% einstellbar, Lichtzyklusänderungen durch experimentelle Verfahren vorgegeben werden können, Optional mit allgemeinen oder speziellen Typen wie Reiswachstbeobachtungskammern und optional mit 3D-Scan-Bildanalyse (einschließlich XYZ 3D-Scan-Bildsystem und Software)

3.Standard-Palettenhalter 35 x 30cm, für die Platzierung von Töpfpflanzen oder Paletten, die mehrere kleine Blumentöpfe aufbewahren können, jede Palette kann 20 Standard-Pflanzenkulturtöpfe (58mm x 58mm x 95mm) aufbewahren, maximale Blumentöpfe L35cm x W28cm anpassen können

4.Automatisches Fördersystem bildet einen ringförmigen Förderkanal von der Lichtanpassungskammer zur Bildkammer, Förderband mit dreiphasigem Asynchronomotor des Getriebes, 200-1000W, Förderbandbreite 320mm, Lastkraft 130kg, Geschwindigkeit 9m / min

5.Zentrale Verarbeitungseinheit des mobilen Steuersystems: CJ2M-CPU33; Digitale I/O: Maximal 2560 Punkte SPS-Kommunikation: High-End-PC über Ethernet 100Mb/s; OMRON MECHATROLINK-II bis zu 16 Achsen

6.Pflanzenbildmessraum: 150 cm (Länge) × 150 cm (Breite) × 220 cm (Höhe), von Umgebungslicht isoliert, schnelles automatisches Öffnen und Schließen der Tür, Öffnen und Schließen von weniger als 3 Sekunden, Lichtschirmsensorsystem mit Förderband-Eingang, Barcode-Identifikator und RFID-Leser

7.Standardbildkammer Bildeinheit Höhe 0-50 cm einstellbar, optional mit einer Höhe von 100 cm oder höher, um hohe Pflanzen zu studieren, Standardfokussbereich 22-27 cm

8.RFIDLeserauskennungsabstand: 2-20 cm; Kommunikation: RS485; Barcode-Identifikator kann 1D, 2D und QR-Code lesen, mit LED-Lichtquelle für leichte Erkennung bei schwachem Licht, RS485-Kommunikation

9.Kundenspezifisches F3EM2 Lichtbildschirmsystem zur präzisen Messung von Pflanzenhöhe und Breite für die automatische präzise Positionierung in der Bildmesskammer, Messbereich 150 cm, Auflösung 5 mm; Standard-Laserhöhenmessung 0-50 cm, Genauigkeit 5 mm

10. Chlorophyllfluoreszenz-Bildgebung: einschließlich optisch isolierter Bildkammer, automatisches Öffnen und Schließen von Türen, Förderband、 PLC-Steuerung Automatisches nach oben und nach unten bewegliches Fokussystem, große 73 x 73 cm LED-Lichtquelle-Platte, 7-Bit-Filterrad usw., Einbildfläche 35 x 35 cm, Messung von Licht Orange 620 nm, Orange und weißes Doppelwellenlänge-Licht, gesättigtes Licht mit weißem Blitz, maximale Lichtintensität 3600 μmol.m-2.s-1, Objektivauflösung 1360 x 1024 Pixel

11.Automatische Bewässerung und Wiege,5 Pflanzenplantungstöpfe können gleichzeitig bewässert und gewogen werden, Genauigkeit ± 1 g; Präzise bewässert nach der Gewichtung, kann der bewässerungsprozess (Regime) oder der Trockentrustzustand durch das experimentelle Verfahren (Protokoll) vorgegeben werden, kann auch ein optionales Nährstoffversorgungssystem mit der Bewässerung zur Versorgung mit pflanzlichen Nährstoffen (wie Stickstoffdünger usw.); Automatische Nullkalibrierung vor der Gewichtung und automatische Nachkalibrierung von Gegenständen mit bekanntem Gewicht (z. B. Waagen); Schutzklasse: IP66

12. Kundenspezifisches Wägesystem besteht aus 4 Wägeeinheiten, Sicherheitsbegrenzung: 150% Ln; Temperaturkompensation: -10-40 ° C, Standard-Messbereich 7kg, optional 10kg, 15kg oder 20kg; Standard-Wägesystem für die genaue Wiegung von Standard-Pflanzenbahnen, maximales Gewicht 300g, Auflösung 1g, Genauigkeit 0,5g, Messparameter einschließlich tatsächliches Gewicht, Bewässerungsmenge usw.

13. RGBBildgebung: Obere und seitliche 3D-Bildgebung (3 Kameras), jede Kamera verfügt über eine unabhängige Steuerplatte, um Belichtungszeit, Verstärkung, Weißbilanz usw. einzustellen, können Sie sofort Fotos aufnehmen und Informationen wie die Auflösung anzeigen durch die Snapshot-Taste der Steuerplatte, können Sie auch automatisch bilden und in der Datenbank speichern, jedes Scannen dauert weniger als 10 Sekunden, optional mit 3D-Modellierungsfunktionen

14.RGBBildverarbeitungssystem mit Bildkammer (Lichtisolierung), Förderband und Positionssensor, 3 Kameras, Lichtquelle und Bildanalyse-Software, Standard-Bildfläche35x 35cm, Brennweite 22-27cm, LED-kaltweiße Lichtquelle (keine thermische Wirkung auf die Pflanzen)

15.Standard-USB-Ethernet-Kamera mit 2592 effektiven Pixeln× 1944, Bitauflösung 12 Bit, Lichtquanteneffizienz: Blaue Spitze 465 nm, grüne Spitze 540 nm, rote Spitze 610 nm; 28mm optisches Objektiv, Kaliber 43,2 mm, Blendenbereich 2,8-F16

16. NIRNahe-Infrarot-Bildgebungseinheit: Bildbare Erfassung von 1450-1600nm Wasserabsorptionsbanden, um den Pflanzenfeuchtigkeitszustand zu reflektieren, zeigt einen hohen NIR-Absorptionswert bei reichlicher Wasserversorgung und eine hohe NIR-Reflexion bei Trockenstrust, NIR-Fälschungsfarbgebung kann den Pflanzenfeuchtigkeitszustand durch Software reflektieren und analysieren

17.Hochspektrale Bildgebungseinheit umfasst optisch isolierte Bildmesskammer, automatisches Öffnen und Schließen von Türen, Förderband, PLC-gesteuerte bewegliche Fokusobjektive einschließlich SWIR- und VNIR-Objektive, Lichtquelle, Bildanalyse-System usw., VNIR-Objektivband 380nm-1000nm, Öffnung F / 0,2, Spaltbreite 25 μm, Spaltlänge 18 mm, Bildgeschwindigkeit 12-236 fps; SWIR-Objektivband 900-2500 nm, Blende F/0.2, Spaltbreite 25 μm, Spaltlänge 18 mm, Bildgeschwindigkeit 60 oder 100 fps, Bildfläche 35 x 35 cm

18.Der Benutzer kann über ein experimentelles Programm SWIR-Bildgebung, VNIR-Bildgebung oder zwei Objektive Vollbandbildgebung mit jeweils 15 Sekunden wählen.

19.Wärmebildgerät: Auflösung 640 x 480 Pixel, Temperaturbereich -20-120°C, Empfindlichkeit NETD < 0,05°C @ 30°C/50mK, Genauigkeit ± 2°C, Standardbildfläche bis 35 x 35 cm, Brennweite 40-50 cm, weiße Lichtquelle, maximale Lichtintensität 500 μmol.m-2.s-1, 0-100% einstellbar

20.FS-WIGroße Pflanzenwachstumsraum

ØLichtquelle: kaltweiße LED (6500K) + weitreite LED (735nm), andere Lichtquellen wie RGB-dreifarbige Lichtquellen können angepasst werden, können 0-100% reguliert werden, dedizierte Lichtquelle Kühlluftströmungskanäle, können programmiert werden, um Veränderungen des Tages- und Nachtzyklus, Sonnenaufgang und Sonnenuntergang sowie andere beliebige Veränderungen in der natürlichen Lichtumgebung zu simulieren

ØMaximale homogene Lichtintensität: 1000 µmol (Photonen) / m².s, höhere Lichtintensität kann angepasst werden

ØTemperaturbereich: 10 ° C-40 ° C (Kontrolleffekt in Bezug auf Lichtintensität und Umgebungstemperatur, Raumtemperatur bis zu 30 ° C), kann ein größerer Temperaturbereich angepasst werden, kann programmiert werden, um Veränderungen des Tages und Nachtzyklus, Temperaturänderungen in der Natur wie Sonnenaufgang und Sonnenuntergang sowie verschiedene andere beliebige Veränderungen zu simulieren

ØFeuchtigkeitsregelungsbereich: 40-80% ± 7% (Steuerungseffekt abhängig von Lichtintensität), programmierbare Simulation von Veränderungen des Tages- und Nachtzyklus, Veränderungen der Feuchtigkeit in der Natur wie Sonnenaufgang und Sonnenuntergang sowie verschiedene andere beliebige Veränderungen

21.Systemsteuerung und Datenerfassung:

ØBenutzerfreundliche grafische Oberfläche

ØBenutzerdefinierte, bearbeitbare automatische Messprotokolle

ØMySQLDatenbankmanagementsystem, das große Datenbanken mit zehn Millionen Datensätzen verarbeiten kann, unterstützt mehrere Storage Engines und die relevanten Daten werden automatisch in verschiedenen Tabellen in der Datenbank gespeichert

ØPflanzencode-Registrierungsfunktion: einschließlich der Pflanzeneidentifikation, der Identifikationscode des Schalters usw. in der Datenbank gespeichert, automatisch extrahiert automatisch gelesener Barcode oder RFID-Tag bei der Messung

ØTouchscreen-Bedienungsoberfläche, die Anzahl der Pflanzenpaletten, Lichtintensität, Analyse des Messzustands und der Ergebnisse usw. online anzeigt und die vollständige Steuerung aller mechanischen Komponenten und Bildbearbeitungsstationen durch Software ermöglicht

ØAlle Messungen können mit Standardprogrammen durchgeführt werden, benutzerdefinierte Arbeitsabläufe mit Entwicklungstools erstellt werden oder manuell LED-Lichtquellen eingeschaltet oder ausgeschaltet, RGB-Scan-Bildgebung, Chlorophyllfluoreszenz-Bildgebung, Wiegen und Bewässern usw.

ØProtokolle mit Start-, End- und Pause-Tasten

ØDie Bewegung von Pflanzenproben und die Aktivierung einer einzelnen Bildstation können je nach den experimentellen Anforderungen automatisch gesteuert werden

ØRGB-digitale Wachstumsanalyse mit 3 Kamera-Blickwinkeln, einschließlich Schwellenanalyse und Farbanalyse

ØBei Chlorophyllfluoreszenz-Bildgebung kann die Software eine Analyse der Auslöschparameter durchführen, die den Durchschnitt der Interessenbereiche und der Pixelwerte des Benutzers auf dem Bild enthält, das im Hintergrund entfernt wurde. Analysedaten werden in der Datenbank in Form von Rohbildern und Analysedaten gespeichert.

ØFür FIR-Wärmebildbilder können 16-Bit-Bilder direkt in MATLAB exportiert werden oder durch Software gefälschte Bilder mit Temperaturverteilung generiert werden.

Herkunftsort:Europa