实验室传送带植物表型平台

实验室传送带植物表型平台是一种在温室或实验室中，利用复杂传送带系统运送植物样本，将植物样本送入安装有一种或多种表型信息获取模块的暗室，从而采集表型信息的植物表型平台系统。传送带植物表型平台适用于几乎所有类型的植物样品的表型信息获取。通过调整花盆规格尺寸、表型信息获取设备的拍摄位置，可适应不同大小、不同株型、不同种类的植物样品的表型信息获取需求。系统中的浇灌称量系统减轻人力养护植物样品的劳动，在表型信息获取过程中也基本上无需人工干预。成像暗室使相机的安装角度更为灵活，并且排除了外部光线对成像效果的影响，允许用户获取更丰富、更准确的表型信息。

系统组成

传送带植物生长平台：

包含水平直线运行传送带、转向传送带、植物样品抬升旋转装置、花盆识别系统、浇灌称量系统等组成。水平直线运行传送带为传送带系统的主干，即担负输送植物样品移动的功能，又是植物样品日常的生长区域。转向传送带负责在传送带运行途中出现分支时，确保植物样品运动至正确的传送带支路上。植物样品抬升旋转装置则使植物样品在相机前抬升旋转，帮助相机获取植物各角度的表型信息。花盆识别系统为每个植物样品进行编码、识别，确保对植物样品管理的精准性。浇灌称量系统为每个植物样品浇水、补充营养液、称重。
成像系统：

成像系统中包含可见光相机、多光谱/高光谱相机、热红外相机、激光扫描仪、叶绿素荧光仪等表型测量设备，补光卤素灯，工控机控制系统等子系统。整个成像系统根据表型信息获取方式不同，分为多间独立的成像暗室，各表型测量设备在独立的暗室中，在标准化光源的帮助下获取植物表型信息。
软件分析系统：

软件分析系统中包含成像设备控制系统、数据采集与存储系统、数据分析系统、数据统计与可视化展示系统、报警监控系统等。

系统功能

可见光成像：

可获取单株投影面积、单株叶片数量、单株投影周长、单株投影凸包长/短轴等植物单株表型信息。测量精度±5mm。
可获取单叶片面积、单叶片周长、单叶片凸包长/短轴、单叶片颜色比例分析等植物叶片表型信息。测量精度±5mm。
可获取植物可见光颜色构成比例、单株生长历程回放等植物生长状态信息。
在成像暗室中可安装多台不同角度的可见光相机，获取植物顶视图、斜视图、侧视图，丰富植物表型信息。
多光谱/高光谱成像：

可获取归一化指数（NDVI）、简单比值指数（SR）、最优化土壤调整植被指数（OSAVI）、绿度指数（G）、比值植被指数（RVI）、差值环境植被指数（DVIEVI）、绿光归一化差值植被指数（GNDVI）等植被指数信息。
改进的叶绿素吸收反射指数（MCARI）、改进的叶绿素吸收反射指数（1MCARI1）转换类胡罗卜素指数（TCARI）、三角植被指数（TVI）、ZMI指数、简单比值色素指数（SRPI）、归一化脱镁作用指数（NPQI）、光化学植被反射指数（PRI）、归一化叶绿素指数（NPCI）Carter指数、SIPI指数、Gitelson－Merzlyak指数、花青素反射指数1。
可获取植物含水量、植物含氮量、植物叶绿素含量等植物生理指标信息。
热红外成像：

可获取植物表面温度信息与温度分布情况信息，进而分析植物蒸腾等问题。
激光扫描成像：

可获取植物3D点云模型，进而获取植物高度、3D叶面积、投影叶面积、数字生物量、叶片角度、叶面积指数、叶片覆盖率等植物株型信息。
叶绿素荧光成像：

叶绿素荧光作为光合作用研究的探针，得到了广泛的研究和应用。通过叶绿素荧光仪，可获取Chl荧光参数（F0，FM，FV，F0'，FM'，FV'，QY（II））、Abs PAR值、根据荧光发射计算的参数（例如NPQ，FV / FM，FV '/ FM'，Rfd，qN，qP）、PAR吸收率、光合电子传输速率（PS）叶绿素相关参数信息。