南宫NG28

 

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  太阳辐射照射到植物叶片上，其中的蓝色波段和红色波段大部门被叶片吸收进行光合作用，另一部门（蕴含绿色波段、红表波段等）以反射光的大局返回到大气中，少量以荧光的大局发射到大气中，还有部门则以热的大局耗散。通过对叶片反射光成像丈量分析（RGB彩色成像、多光谱或高光谱成像等）、多光谱荧光成像丈量分析及叶片温度丈量分析（红表热成像），能够全面分析植物的性状特点蕴含表部状态色彩、光合作用效能、气孔动态、次级代谢等状态与生理生态特点，使植物表型数字化、生理生态及职能可视化。

 

 

？槭街参锉硇统上穹治鱿低秤芍参锒喙馄子獬上竦ピ⒑毂砣瘸上竦ピGB彩色成像单元等组成，可全面分析植物叶片及冠层的状态结构、色彩、光合作用、生理状态、气孔动态、生化色素散布、胁迫生理等，是目前市场上配置最矫捷、职能最全面、性价比最高的植物表型与生理生态观测分析系统。

 

左图：西葫芦习染病原菌成像分析，其中(a)为RGB彩色成像、(b)为红表热成像、(c)为F520绿色荧光成像、(d)为F520/F680绿红荧光比值成像；

右图：向日葵幼苗列当寄生后的多光谱荧光成像

 

重要职能特点：

1)   植物多光谱荧光成像技术，能够对拥有4个特点性波峰的植物荧光光谱进行成像分析，进而可全面分析植物低级代谢（光合效能）、次级代谢、生理生态、胁婆纂抗性筛选等

2)   可选配UV紫表光、白色LED光源（用于仿照天然光源）、青色LED光源（用于气孔职能钻研）、绿色LED光源、红色LED光源、蓝色LED光源等分歧引发光源

3)   可对UV紫表光引发的4个波峰的荧光进行成像分析，蕴含兰光440nm（F440）、绿光520nm（F520）、红光690nm（F690）和远红表740nm（F740），其中F440和F520统称为BGF，由表皮及叶肉细胞壁和叶脉发出，F690和F740为叶绿素荧光Chl-F

4)   红表热成像分析单元可丈量分析叶片温度的异质性散布，并通过选区（ROI）工具得到分歧区域的最高温度、最低温度、均匀温度、温度散布频率直方图等，顺次进一步分析气孔导度、水分胁迫等

5)   40倍RGB成像能够对植物状态及色彩进行分析，既可明察秋毫到气孔散布，又可大视野宏观成像分析

6)   配置矫捷、使用方便，可选配分歧单元组合

7)   适于植物叶片、植物幼苗及幼型全株植物，红表热成像可利用于植物冠层或多株植物成像分析

8)   利用于作物遗传育种、遗传组学与表型组学钻延注植物生理生态学、植物胁迫生理、抗性筛选等领域

 

技术指标：

 

1    红表热成像单元：

1.1  非造冷红表焦平面检测器（uncooled VOx microbolometer），已经过欧盟标注校准，可直接丈量温度，蕴含每个像素点的温度等

 

 

1.2分辨率：640x512像素

1.3  光谱领域：7.5～13.5μm

1.4  温度丈量领域：-25～150°C

1.5  活络度：≤0.03℃（30mK）@ 30℃

1.6  帧频：9Hz或30Hz，最大60Hz

1.7  数据传输：USB-3或千兆以太网

1.8  19mm光学镜头，视野32℃x26℃，可选配13mm镜头或35mm镜头

1.9  具备视频模式和快照模式

1.10     具备14种调色板供肆意选择，可多样化设置热成像假彩色

1.11     具备差值职能，可内查图像形成滑润影像以预防像素化

1.12     可通过软件设置大气温度、湿度、距离等参数

1.13     具备等温模式职能，蕴含以上、一下、之间、及以下与以上四种等温模式

1.14     了局在线汇报职能，自动显示扰装像、时距图及影像参数如发射率、反射温度、大气温度、湿度、表部光距离、传布等

1.15     影像处置软件具备ROI选区职能，蕴含点、线、折线、矩形等，并可进行分区处置，每个ROI即时显示最幼温度、最高温度、均匀温度等

1.16     热扫描职能及热剖面职能：可在线可视化显示线型ROI温度值、温度剖面图

1.17     所有ROI工具的温度值均可显示在时距图中

1.18     防护级：IP65

1.19     工作温度：-15°C～+50°C

1.20     支持GPS信息，可将位相信息显示在谷歌地图上

 

2    植物多光谱荧光成像

2.1  成像面积20x20cm

2.2  紫表光引发多光谱荧光成像蕴含F440、F520、F690、F740四个波段的荧光成像

 

 

 

2.3高分辨率CCD镜头，20fps、1360x1024像素，有效像素大幼为6.45μm，高速USB 2.0 (480Mbits/sec)，可像素叠加（binning）以提高活络度（2x2，3x3，4x4）；具备视频模式和快照模式

2.4  自动丈量分析职能（无人值守）：可预设1个或2个试验法式，系统可自动丈量贮存

2.5  引发光源蕴含紫表光、蓝色光源、红橙色光源，通过紫表引发荧光与红光LED引发荧光，能够分析植物类黄酮相对含量等

2.6  成像分析软件具Live（实况测试）、Protocol（尝试法式选择）、Pre-processing（成像预处置）、Result（成像分析了局）等职能菜单

2.7  成像预处置能够自动选区或手动选择分歧状态、分歧数量、分歧地位的区域（Region of interest，ROI），成像分析了局蕴含高功夫解析杜撰光动态图、直方图、分歧参数成像图、分歧ROI的荧光参数列表等

2.8  Protocol尝试法式可自由编纂，也可利用Protocol菜单中的向导法式模版客户自由创建新的尝试法式

2.9  多种Protocols供选配和自动运行，蕴含Fv/Fm、Kautsky诱导效应、叶绿素荧光淬灭曲线、光响应曲线等

2.10     具备系统自动沉复运行职能，可无人值守自动循环实现选定的尝试法式,沉复次数及距离功夫客户自界说,成像丈量数据自动按功夫日期存入推算机

2.11     高度可调，以适应分歧高度植株成像分析，最大植株高度50cm，可凭据客户需要定造分歧高度

 

3.  NDVI与PAR吸收成像？椋630nmLED红色光源和740nm LED红表光源，可对PAR（光合有效辐射）吸收及植物光谱反射指数NDVI成像分析

 

 

 

4.  可对绿色荧光蛋白GFP进行成像分析，可选配YFP成像分析

 

5.  RGB成像：科研级RGB成像镜头，分辨率2592x1944像素，信噪比54dB，1-40x放大，最幼视野6.1x7.9mm（40x），最大视野20.8x25.4；可分析壹积、长度、宽度、周长、比值、绿度指数、色彩分级分析、频率直方图等

 

利用案例与近期代表性参考文件：

 

西葫芦习染软腐病菌（Dickeya dadantii）RGB彩色成像、多光谱荧光成像及红表热成像分析（引自Maria L. Perez-Bueno等，Multicolor Fluorescence Imaging as a Candidate for Disease Detection in Plant Phenotyping. Frontiers in Plant Science, 2016）

 

参考文件

1)   Monica Pineda etc. Detection of Bacterial Infection in Melon Plants by Classification Methods Based on Imaging Data. Frontiers in Plant Science

2)   Monica Pineda et. Use of multicolour fluorescence imaging for diagnosis of bacterial and fungal infection on zucchini by implementing machine learning. Functional Plant Biology, 2017

3)   Carmen M. Ortiz-Bustos etc. Fluorescence Imaging in the Red and Far-Red Region during Growth of Sunflower Plantlets. Diagnosis of the Early Infection by the Parasite Orobanche Cumana. Frontiers in Plant Science, 2016

4)   Maria Luisa Perez-Bueno etc. Spatial and temporal dynamics of primary and secondary metabolism in Phaseolus vulgaris challenged by Pseudomonas syringae. Physiologia Plantarum, 2015